(57)【要約】【課題】一の製膜チャンバにおける薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることで、形成された薄膜の膜質の低下を抑えることができる薄膜形成装置を提供する。【解決手段】帯状基材をメインロールの外周面に沿わせた状態で搬送しつつ表面処理を行うことにより帯状基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、メインロールを収容するメインロールチャンバと、メインロールの外径側に周方向に配列される複数の製膜チャンバと、を備え、前記間仕切り部には、帯状基材が走行するメインロールの外周面を覆うメインロールカバーが設けられ、このメインロールカバーには、前記製膜チャンバに連通する製膜チャンバ連通部が形成されており、前記メインロールカバーとメインロールの外周面とで形成されるメインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高く設定されている構成とする。【選択図】図５
2015214726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状基材をメインロールの外周面に沿わせた状態で帯状基材を搬送しつつ表面処理を行うことにより帯状基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
メインロールを収容するメインロールチャンバと、
メインロールの外径側に間仕切り部を配置することにより、メインロールの周方向に配列される複数の製膜チャンバと、
を備え、
前記間仕切り部には、帯状基材が走行するメインロールの外周面を覆うメインロールカバーが設けられ、このメインロールカバーには、前記製膜チャンバに連通する製膜チャンバ連通部が形成されており、前記メインロールカバーとメインロールの外周面とで形成されるメインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記メインロールカバーは、メインロールの外周面に対向するロール対向面を有しており、前記製膜チャンバ連通部は、製膜チャンバに開口する開口部と、前記ロール対向面と前記メインロール外周面とで形成されるカバー隙間と、によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記メインロールカバーは、隣接する間仕切り部に連続的に設けられており、前記ロール対向面には、製膜領域に応じて貫通して形成される前記開口部と、非製膜領域に応じて形成されるマスク部とが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記メインロールカバー内に不活性ガスが供給されることにより、前記メインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の基材上に薄膜を形成するための薄膜形成装置であり、帯状基材をロール上で搬送させながら複数のチャンバを通過させることにより、帯状基材上に複数種類の薄膜を純度よく形成するための薄膜形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、プラスチックフィルムの表面に例えば酸化防止、水分浸入防止等を目的としたバリア膜を形成したバリア膜付きフィルムが使用されている。このようなバリア膜付きフィルムは、下記特許文献１に示す薄膜形成装置によって形成されている。この薄膜形成装置は、例えば図６に示すように、メインロールチャンバ１０１と、このメインロールチャンバ１０１内に収容されるメインロール１０２と、帯状基材１０３を繰り出す送出部１０５と帯状基材１０３を巻き取る巻取部１０４とを備えており、送出部１０５から送出された帯状基材１０３をメインロール１０２の外周面１０２ａに沿わせて巻取部１０４によって巻き取られるようになっている。そして、メインロール１０２の外径側に間仕切り部１０６を設けることにより、複数の製膜チャンバ１０７がメインロール１０２の周方向に形成されている。そして、これら製膜チャンバ１０７内に製膜源としての真空蒸着、スパッタが設けられている。このような薄膜形成装置において、送出部１０５から供給された帯状基材１０３がメインロール１０２の外周面１０２ａに沿わせた状態でこれら製膜チャンバ１０７を通過することにより、帯状基材１０３上に所定の薄膜が順次積層されて形成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０３２４９
【特許文献２】特開２００７−１８６７７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記薄膜形成装置では、形成される薄膜の膜質が悪くなる虞があるという問題があった。すなわち、上記薄膜形成装置では、製膜チャンバ１０７を形成する間仕切り部１０６の隔壁がメインロール１０２の外周面１０２ａ付近までできるだけ接近させて延びて形成されているが、隔壁とメインロール１０２との間には僅かな隙間が存在している。そのため、一の製膜チャンバ１０７で供給される薄膜材料ガスが僅かな隙間を通じて隣接する他の製膜チャンバ１０７に進入することにより、製膜チャンバ１０７で形成される薄膜の膜質（純度）に影響を与える虞があるという問題がある。特に、製膜源としてＣＶＤを使用する場合には、製膜チャンバ１０７内の圧力が真空蒸着、スパッタに比べてはるかに高圧になるため、薄膜材料が隙間を通じて他の製膜チャンバ１０７に進入する可能性が高くなり、膜質に与える影響が顕著になる。
【０００５】
また、上記特許文献２では、間仕切り部１０６とメインロール１０２との間に隙間防止用のローラが設けられている。しかし、このようにローラを設けると、帯状基材１０３の表面にローラが接触するため、製膜直後の薄膜とローラとが接することにより形成された薄膜の膜質が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、一の製膜チャンバにおける薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることにより、形成された薄膜の膜質の低下を抑えることができる薄膜形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の薄膜形成装置は、帯状基材をメインロールの外周面に沿わせた状態で帯状基材を搬送しつつ表面処理を行うことにより帯状基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、メインロールを収容するメインロールチャンバと、メインロールの外径側に間仕切り部を配置することにより、メインロールの周方向に配列される複数の製膜チャンバと、を備え、前記間仕切り部には、帯状基材が走行するメインロールの外周面を覆うメインロールカバーが設けられ、このメインロールカバーには、前記製膜チャンバに連通する製膜チャンバ連通部を有しており、前記メインロールカバーとメインロールの外周面とで形成されるメインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されていることを特徴としている。
【０００８】
上記薄膜形成装置によれば、間仕切り部に設けられるメインロールカバーにより、薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることができる。具体的には、一の製膜チャンバに薄膜材料ガスが供給されると、薄膜材料ガスがその製膜チャンバ全体に広がると共に、メインロールの外周面を走行する帯状基材の表面に触れることにより、帯状基材の表面に薄膜が形成される。そして、製膜チャンバ内の薄膜材料ガスは、メインロールカバーの製膜チャンバ連通部を通じてメインロールカバー内に侵入しようとするが、このメインロールカバー内の圧力が製膜チャンバの圧力よりも高く設定されているため、製膜チャンバ連通部を通じて侵入しようとした薄膜材料ガスは、元の製膜チャンバ内に押し戻される。したがって、一の製膜チャンバに供給された薄膜材料ガスが隣接する製膜チャンバに進入するのを抑えることができるため、一の製膜チャンバで形成される薄膜材料ガスの純度を維持することができ、形成される薄膜の膜質低下を抑えることができる。
【０００９】
また、前記メインロールカバーは、メインロールの外周面に対向するロール対向面を有しており、前記製膜チャンバ連通部は、製膜チャンバに開口する開口部と、前記ロール対向面と前記メインロール外周面とで形成されるカバー隙間とによって形成されている構成とすることができる。
【００１０】
この構成によれば、ロール対向面とメインロール外周面とで形成されるカバー隙間の寸法を極力小さくすることにより圧力損失が大きくなる。したがって、製膜チャンバ内の薄膜材料ガスが開口部を通じて製膜チャンバ連通部に侵入しにくくなるため、一の製膜チャンバにおける薄膜材料ガスが隣接する他の製膜チャンバに侵入するのをより効果的に抑えることができる。
【００１１】
また、前記メインロールカバーは、隣接する間仕切り部に連続的に設けられており、前記ロール対向面には、前記開口部が切り欠かれて形成されることにより、前記開口部によって製膜領域が形成され、前記ロール対向面によってマスク領域が形成される構成にしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、ロール対向面に形成する開口部の領域を調節することにより、帯状基材に対する製膜領域とマスク領域とを調節することができる。
【００１３】
また、前記メインロールカバー内に不活性ガスが供給されることにより、前記メインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されている構成にすることができる。
【００１４】
この構成によれば、メインロールカバー内に不活性ガスが供給されることによりメインロールカバー内の圧力が高く設定されるため、不活性ガスが製膜チャンバ連通部を通じて製膜チャンバに侵入する。しかし、不活性ガスは製膜の形成には影響しないため、製膜の膜質を低下させることなくメインロールカバー内の圧力を高く維持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の薄膜形成装置によれば、薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることにより、形成された薄膜の膜質の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態における薄膜形成装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】上記薄膜形成装置の正面図を概略的に示す構成図である。
【図３】メインロールカバーを示す斜視図であり、図３（ａ）は、メインロールにメインロールカバーを組み込まれた状態を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）においてメインロールを取り除いた状態を示す図である。
【図４】メインロールカバーの半割状態を示す図である。
【図５】薄膜形成装置のメインロールカバー付近を拡大した図である。
【図６】従来の薄膜形成装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態における薄膜形成装置１の斜視図であり、図２は、その正面図を概略的に示す概略構成図である。
【００１９】
薄膜形成装置１は、基材上に表面処理を行って薄膜を形成するためのものであり、例えば、プラスチックフィルム上に酸化防止、水分浸入防止を目的としたバリア膜を形成し、食品用の保護フィルム、フレキシブル太陽電池の封止膜等に使用される。具体的には、フレキシブル太陽電池の封止膜の場合には、プラスチックフィルム等の帯状基板上に各電極層及び光電変換層等で構成される太陽電池セルが形成された後、薄膜形成装置１により太陽電池セル上に薄膜を複数層形成してバリア膜を形成する。これにより、太陽電池セルに水分の浸入が効果的に防止され、酸化特性に優れたフレキシブル太陽電池を形成することができる。
【００２０】
この薄膜形成装置１は、図１、図２に示すように、帯状基材２を供給する基材送出部３と、供給された帯状基材２を巻き取る基材巻取部４と、基材送出部３と基材巻取部４との間に配置されるメインロール５と、これらを収容するメインロールチャンバ６と、薄膜を形成する製膜チャンバ７とを有しており、基材送出部３から送出された帯状基材２をメインロール５の外周面５１に沿わせて搬送させつつ、各製膜チャンバ７を通過させることにより、帯状基材２上に薄膜が形成され、基材巻取部４で巻き取られるようになっている。
【００２１】
基材送出部３は、帯状基材２を下流側に供給するためのものである。基材送出部３は、帯状基材２を巻き付ける送出ロール部３１を有しており、この送出ロール部３１を駆動制御することにより帯状基材２を送り出すことができるようになっている。すなわち、図示しない制御装置により送出ロール部３１の回転が制御されることにより、帯状基材２の送出量を増加及び減少させることができる。具体的には、帯状基材２が下流側から引張力を受けた状態で送出ロール部３１を回転させることにより帯状基材２が下流側に送り出され、適宜、送出ロール部３１にブレーキをかけることにより帯状基材２が撓むことなく一定速度で送り出されるようになっている。
【００２２】
ここで、帯状基材２は、一方向に延びる薄板状の長尺体であり、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ  幅５ｍｍ〜１０００ｍｍの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、ステンレス、銅等の金属材料の他、プラスチックフィルム等が好適に用いられる。
【００２３】
基材巻取部４は、供給された帯状基材２を巻き取るものである。基材巻取部４は、送出ロール部３１と同様に、図示しない巻取ロール部４１を有しており、この巻取ロール部４１を駆動制御することにより帯状基材２を巻き取ることができるようになっている。すなわち、図示しない制御装置により巻取ロール部４１の回転が制御されることにより、帯状基材２の巻取量を増加及び減少させることができる。具体的には、巻取ロール部４１の回転が調節されることにより、送り出された帯状基材２が撓むのを抑えつつ、逆に帯状基材２が必要以上の張力がかからないようにして巻き取ることができるようになっている。
【００２４】
メインロール５は、製膜の際に帯状基材２の姿勢を保ちつつ、上流側の基材送出部３から供給された帯状基材２を下流側の基材巻取部４に搬送するためのものである。メインロール５は、基材送出部３と基材巻取部４との間に配置されており、送出ロール部３１及び巻取ロール部４１よりも大径の略円筒形状に形成されている。メインロール５の外周面５１は、周方向に曲率が一定の曲面で形成されており、図示しない制御装置により送出ロール部３１及び巻取ロール部４１の回転に応じて駆動制御されるようになっている。また、メインロール５は、送出ロール部３１及び巻取ロール部４１に比べて、その外周面５１が下側に張り出す位置に設けられており、この張り出した外周面５１に帯状基材２が架け渡されている。すなわち、基材送出部３から送り出された帯状基材２は、メインロール５の外周面５１に当接することにより所定の張力が負荷された状態で搬送される。すなわち、メインロール５の外周面５１に帯状基材２が接した状態でメインロール５が基材送出部３及び基材巻取部４の回転に応じて搬送されることにより、帯状基材２は、帯状基材２全体が張った状態で、その表面が製膜チャンバ７それぞれに対向する姿勢で基材送出部３から基材巻取部４へ搬送されるようになっている。
【００２５】
メインロールチャンバ６は、メインロール５を収容しチャンバ内の圧力を一定に保持するためのものである。本実施形態では、メインロールチャンバ６は、図１、図２に示すように、略ホームベース形状の五角形に形成されたケーシングであり、その中央部分にメインロール５が収容されている。そして、メインロールチャンバ６には、真空ポンプ６１が接続されており、この真空ポンプ６１を作動させることにより、メインロールチャンバ６内の圧力を制御できるようになっている。本実施形態では、各製膜チャンバ７よりも低圧になるように設定されている。なお、本実施形態では、基材送出部３及び、基材巻取部４がメインロールチャンバ６内に収容されているが、これらをメインロールチャンバ６の外に設ける構成であってもよい。本実施形態にようにこれらをメインロールチャンバ６内に設けることで、帯状基材２や製膜後の帯状基材２（製膜基材）を大気に曝すことから保護することができる。
【００２６】
製膜チャンバ７は、帯状基材２上に薄膜を形成するためのものである。本実施形態では、同じ構造の製膜チャンバ７が２つ設けられている。これらの製膜チャンバ７は、メインロールチャンバ６内に設けられており、上流側から第１製膜チャンバ７ａ、第２製膜チャンバ７ｂがこの順に設けられている。ここで、第１製膜チャンバ７ａ、第２製膜チャンバ７ｂを区別しない場合は、単に製膜チャンバ７と呼ぶこととする。第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂは、メインロール５の外径側に間仕切り部６２を配置することにより形成されている。具体的には、メインロール５の外径側には、略板状の３つの間仕切り部６２がメインロール５の外周面５１に向かって延びるように設けられていることにより、メインロール５の外周面５１と間仕切り部６２とメインロールチャンバ６の壁面とで形成される製膜チャンバ７が２つ形成されている。これにより、メインロール５に沿って帯状基材２が搬送されると、１つ目の間仕切り部６２を通過した帯状基材２が第１製膜チャンバ７ａに搬送され、次に２つ目の間仕切り部６２を通過した帯状基材２が第２製膜チャンバ７ｂに搬送されることにより、それぞれ第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂにより帯状基材２上に順次薄膜が積層して形成されるようになっている。
【００２７】
これらの製膜チャンバ７には、真空ポンプ７１が接続されている。具体的には、第１製膜チャンバ７ａに真空ポンプ７１ａが接続されており、第２製膜チャンバ７ｂに真空ポンプ７１ｂが接続されており、真空ポンプ７１ａ、７１ｂを作動させることにより、チャンバ内を所定の圧力に設定できるようになっている。本実施形態では、原料ガス（薄膜材料ガス）を供給する前に所定の真空度になるまで製膜チャンバ７内を減圧する。
【００２８】
また、これらの製膜チャンバ７は、帯状基材２に対する表面処理として、プラズマＣＶＤ法を用いた製膜源が設けられている。すなわち、製膜チャンバ７には、プラズマを発生させるためのプラズマ電極７２が設けられるとともに、原料ガスを供給する原料ガス配管７３が接続されている。具体的には、第１製膜チャンバ７ａには、プラズマ電極７２ａ（図５参照）が設けられ、第２製膜チャンバ７ｂには、プラズマ電極７２ｂ（図５参照）が設けられている。また、第１製膜チャンバ７ａには、原料ガス配管７３ａが接続されており、第２製膜チャンバ７ｂには原料ガス配管７３ｂが接続されている。これにより第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂを通過する帯状基材２上に所定の薄膜が形成される。
【００２９】
すなわち、プラズマ電極７２に高周波電源が印加することにより製膜チャンバ７内をプラズマ雰囲気に形成し、この状態で原料ガスを供給することにより原料ガスが励起され、帯状基材２上に所定の薄膜が形成される。本実施形態では、第１製膜チャンバ７ａでは、原料ガスとしてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガス及びアルゴンガス、水素ガスを供給することにより、Ｓｉ化合物膜（第１薄膜）が形成され、第２製膜チャンバ７ｂでは、原料ガスとしてＨＭＤＳ及び酸素ガスが供給されることにより、ＳｉＯ２膜（第２薄膜）が形成される。なお、真空ポンプ７１ａ、７１ｂ、プラズマ電極７２ａ、７２ｂ、原料ガス配管７３ａ、７３ｂそれぞれについては、両者区別なく呼ぶ場合は単に真空ポンプ７１、プラズマ電極７２、原料ガス配管７３と呼ぶことにする。
【００３０】
間仕切り部６２は、平板状の壁材で形成されており、その先端部分には、メインロール５の外周面５１を覆うメインロールカバー８が設けられている。この間仕切り部６２は、一方端がメインロールチャンバ６に固定されており、他方端がメインロール５の外周面５１に向かって延び、他方端に設けられたメインロールカバー８がメインロール５を覆う状態で固定されている。
【００３１】
メインロールカバー８は、製膜チャンバ７内に供給された原料ガスが隣接する他の製膜チャンバ７に進入するのを抑えるものである。このメインロールカバー８は、製膜チャンバ７に連通する製膜チャンバ連通部８２を有しており、メインロールカバー８とメインロール５の外周面５１とで形成されるメインロールカバー８内の圧力を製膜チャンバ７よりも高く設定することにより、製膜チャンバ７に供給された原料ガスが他の製膜チャンバ７に流入するのを抑えことができるようになっている。
【００３２】
このメインロールカバー８は、メインロール５の外周面５１に沿って延びるロール対向面８１を有している。このロール対向面８１は、メインロール５の外周面５１を覆うものであり、メインロール５の外周面５１に対向し、外周面５１に沿う形状を有している。ここで、図３は、メインロールカバー８を示す斜視図であり、図３（ａ）は、メインロール５にメインロールカバー８を組み込まれた状態を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）においてメインロール５を取り除いた状態を示す図である。また、図４は、メインロールカバー８の半割状態を示す図であり、図５は、薄膜形成装置１のメインロールカバー８付近を拡大した図である。
【００３３】
図３〜図５に示すように、メインロールカバー８は、メインロール５の外周面５１全体に対向するように湾曲状に形成されており、ロール対向面８１の両端部がメインロール５の側面に沿って折り曲げられることにより、メインロール５の側面の一部を覆うように形成されている。メインロールカバー８がメインロール５に装着された状態では、このロール対向面８１及び、メインロール５の側面を覆う部分は、メインロール５に対して僅かな隙間が形成される。すなわち、メインロールカバー８とメインロール５とは当接していないため、メインロール５に外周面５１に沿って供給される帯状基材２は、メインロールカバー８に接触することなく、ロール対向面８１とメインロール５とで形成されるカバー隙間８４を走行するようになっている。
【００３４】
製膜チャンバ連通部８２は、各製膜チャンバ７に連通する流路であり、メインロール５の外周面５１に沿った帯状基材２をこの流路内に走行させることにより、帯状基材２を製膜チャンバ７内に臨ませて帯状基材２上に薄膜を製膜させるためのものである。
【００３５】
製膜チャンバ連通部８２は、本実施形態では、ロール対向面８１に形成された開口部８５と、ロール対向面８１とメインロール５の外周面５１とで形成されるカバー隙間８４によって形成されている。開口部８５は、帯状基材２を製膜チャンバ７内に臨ませるものである。本実施形態では、開口部８５は、帯状基材２の製膜領域に応じた幅寸法を有する矩形状領域が、ロール対向面８１を厚さ方向に貫通して形成されている。すなわち、帯状基材２は、幅方向両端部分に製膜が不要な非製膜領域が存在しているため、この部分に成膜されるのを抑える必要がある。したがって、ロール対向面８１は、幅方向中央部分に製膜領域に応じた開口部８５が形成され、幅方向両端部分に非製膜領域に応じたマスク部８５ａが形成されている。すなわち、ロール対向面８１のうち、マスク部８５ａに相当する部分を残して開口部８５が貫通して形成されている。なお、開口部８５における帯状基材２の走行方向寸法は、帯状基材２の走行速度との関係で帯状基材２上に製膜される薄膜の厚みに応じて適切に設定されている。これにより、メインロール５の外周面５１に沿って搬送される帯状基材２が開口部８５を通過すると製膜チャンバ７に曝されることにより、帯状基材２は、製膜チャンバ７内の原料ガスと開口部８５を通じて接触し、帯状基材２上の製膜領域に薄膜を形成することができる。
【００３６】
また、カバー隙間８４は、メインロールカバー８のロール対向面８１とメインロール５の外周面５１とで形成される隙間であり、メインロールカバー８は、そのロール対向面８１がメインロール５の外周面５１に極力接近するように設けられている。このカバー隙間８４は、メインロール５の外周面５１に沿って形成されており、間仕切り部６２同士の間を連続的に形成されている。すなわち、カバー隙間８４は、開口部８５から後述のマニホールド部８３ｂまで連続的に設けられている。このカバー隙間８４の寸法は、メインロール５の外周面５１に薄膜が形成された帯状基材２が沿った状態であっても、帯状基材２がメインロールカバー８に接触することなく、メインロール５の外周面５１に沿って走行可能な程度に設定されている。したがって、メインロール５の外周面５１に沿う状態で帯状基材２が搬送されると、まず、帯状基材２が第１製膜チャンバ７ａの開口部８５を通過することにより、帯状基材２上に第１薄膜が形成される。そして、そのままメインロール５の外周面５１に沿う状態で帯状基材２が搬送され、次に第２製膜チャンバ７ｂの開口部８５を通過することにより、第１薄膜上に第２薄膜が形成される。このようにして、メインロール５がメインロールカバー８で覆われた状態であっても製膜チャンバ７内の原料ガスが開口部８５を通じて帯状基材２に接触するため、第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂを通過させることにより、帯状基材２上に所定の薄膜が積層された状態で形成される。
【００３７】
ここで、マニホールド部８３ｂは、隣接する製膜チャンバ連通部８２が接続される部分であり、製膜チャンバ連通部８２のカバー隙間８４に比べて大きな空間を有するように形成されている。このマニホールド部８３ｂには、不活性ガスを供給する不活性ガス供給配管９１が接続されている。この不活性ガス供給配管９１は、不活性ガスタンク９２に接続されており、配管経路に設けられたバルブ９３を調節することによりマニホールド部８３ｂへの不活性ガス供給量を調節できるようになっている。本実施形態では、マニホールド部８３ｂ内の圧力が製膜チャンバ７の圧力よりも高くなるように不活性ガスの供給量が調節されている。すなわち、少なくとも、マニホールド部８３ｂから見て、製膜チャンバ連通部８２を介して連通する隣接する両製膜チャンバ７の圧力よりも高くなるように設定されている。なお、本実施形態では、不活性ガスとしてアルゴンガスが供給されるようになっているが、製膜に影響を与えないガスであればアルゴンガス以外の不活性ガスを使用してもよい。
【００３８】
これにより、一の製膜チャンバ７に供給される原料ガスが隣接する製膜チャンバ７に侵入するのを抑えることができる。すなわち、不活性ガス供給配管９１から不活性ガスが供給されると、マニホールド部８３ｂに不活性ガスが充満しメインロールカバー８内の圧力が製膜チャンバ７の圧力よりも高くなる。そして、マニホールド部８３ｂの不活性ガスは、製膜チャンバ連通部８２を通じて隣接する製膜チャンバ７に侵入する（図５の破線）。したがって、製膜チャンバ７に供給される原料ガスは、製膜チャンバ連通部８２に侵入しようとしてもメインロールカバー８内の圧力が高く設定されていることから、製膜チャンバ連通部８２の不活性ガスにより元の製膜チャンバ７に押し戻され、他の製膜チャンバ７への侵入が抑えられる。なお、マニホールド部８３ｂに供給されるガスは不活性ガスであるため、製膜チャンバ７に侵入しても製膜には何ら影響することはない。
【００３９】
次に上述した薄膜形成装置１により、帯状基材２上に薄膜を形成する方法について説明する。
【００４０】
まず、基材送出部３の送出ロール部３１に巻回された帯状基材２をセットし、帯状基材２をメインロール５の外周面５１に沿わせた後、基材巻取部４の巻取ロール部４１に架け渡す。そして、メインロールチャンバ６及び製膜チャンバ７の真空ポンプ６１、７１を作動させ、各チャンバ内を所定の真空度に到達させる。
【００４１】
各チャンバが所定の真空度に到達した後、プラズマ電極７２に高周波電源を印加し、製膜チャンバ７の原料ガス配管７３から原料ガスを供給する。このとき、製膜チャンバ７の真空度は、原料ガスが供給される前よりも悪くなる。ここでは、第１製膜チャンバ７ａの圧力Ｐ１は第２製膜チャンバ７ｂの圧力Ｐ２よりも大きくなっているものとする。ただし、メインロールチャンバ６の圧力Ｐ０は、真空度が保たれているため、ほとんど変化しない。したがって、それぞれの圧力の関係は、結果的に、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ０の関係になっている。
【００４２】
次に、基材送出部３及び基材巻取部４を駆動させて帯状基材２を所定の速度で搬送する。第１製膜チャンバ７ａでは、原料ガスがプラズマ雰囲気に曝されることにより活性化された原料ガスがメインロールカバー８の開口部８５を通じて帯状基材２に触れ、帯状基材２の表面に第１薄膜が形成される。すなわち、帯状基材２は、カバー隙間８４内をメインロール５の外周面５１に沿って搬送されつつ、開口部８５から進入する原料ガスに触れることにより、帯状基材２の表面には長手方向に亘って第１薄膜が形成される。
【００４３】
ここで、カバー隙間８４の開口面積（断面積）が小さく形成されていることと、マニホールド部８３ｂまで距離があることから、圧力損失が大きくなり、開口部８５から進入する原料ガスは、第１製膜チャンバ７ａから積極的に流出することが抑えられる。
【００４４】
また、マニホールド部８３ｂでは、不活性ガスが供給されることにより、メインロールカバー８内の圧力が製膜チャンバ７よりも高く設定されているため、仮に開口部８５から侵入した原料ガスは、不活性ガスにより製膜チャンバ７内に押し戻され、マニホールド部８３ｂへの侵入が抑えられる。すなわち、第１製膜チャンバ７ａの原料ガスが製膜チャンバ連通部８２を通じて第２製膜チャンバ７ｂに侵入するのを抑えることができる。
【００４５】
次に、第１製膜チャンバ７ａ及びマニホールド部８３ｂを通過した帯状基材２は、第２製膜チャンバ７ｂ連通部を通じて第２製膜チャンバ７ｂに進入し、開口部８５を通じて第２製膜チャンバ７ｂの原料ガスに曝されることにより、第１薄膜上に第２薄膜が形成される。そして、帯状基材２に第１薄膜及び第２薄膜が積層されて形成された後、基材巻取部４に帯状基材２（製品基材）が巻き取られる。
【００４６】
ここで、第２製膜チャンバ７ｂの原料ガスの流出については、第１製膜チャンバ７ａの原料ガスと同様に、メインロールカバー８内の圧力が製膜チャンバ７よりも高く設定されているため、仮に開口部８５から侵入した原料ガスは、不活性ガスにより第２製膜チャンバ７ｂ内に押し戻され、マニホールド部８３ｂへの侵入が抑えられる。
【００４７】
このように、メインロール５にメインロールカバー８を設け、メインロールカバー８内の圧力を製膜チャンバ７の圧力よりも高く設定することにより、各製膜チャンバ７で使用される原料が隣の製膜チャンバ７に進入するのを抑えることができる。したがって、異なる製膜チャンバ７の原料ガスが混入することによる膜質の低下が抑えられ、それぞれの製膜チャンバ７で使用される原料ガスの純度を維持し、形成される膜質を安定させることができる。
【００４８】
上記実施形態では、マニホールド部８３ｂを設け、このマニホールド部８３ｂに不活性ガスを供給する例について説明したが、マニホールド部８３ｂを設けることなく、直接メインロールカバー８内に供給するものであってもよい。具体的には、メインロールカバー８が間仕切り部６２と接続される部分を含めて、ロール対向面８１が連続的に形成されるように構成し、製膜チャンバ７の開口部８５同士の間に位置するロール対向面８１に不活性ガス供給配管９１を接続する構成であってもよい。この構成であっても、不活性ガス供給配管９１から供給される不活性ガスにより、メインロールカバー８とメインロール５の外周面５１とで形成されるメインロールカバー８内の圧力を製膜チャンバ７の圧力よりも高くなるように調節すれば製膜チャンバ７で使用される原料が隣の製膜チャンバ７に進入するのを抑えることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、製膜チャンバ７が２つの場合について説明したが、間仕切り部６２を増やすことにより、３つ以上の製膜チャンバ７を設けるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  薄膜形成装置
２  帯状基材
５  メインロール
６  メインロールチャンバ
７  製膜チャンバ
８  メインロールカバー
５１  外周面
６２  間仕切り部
８１  ロール対向面
８２  製膜チャンバ連通部
８３ｂ  マニホールド部
８４  カバー隙間
８５  開口部
９１  不活性ガス供給配管
９２  不活性ガスタンク
【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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