(57)【要約】【課題】フィルム状の基材に熱変形を生じさせることなく連続的に成膜することが可能な成膜装置を提供する。【解決手段】成膜装置１は、チャンバ１０と、冷却ローラ１３と、ガス供給源１６と、複数の触媒線１７とを具備する。冷却ローラ１３は、回転軸１３ａのまわりに回転することで外周面１３ｂに巻き付けられたフィルム状の基材Ｆを冷却しつつチャンバ１０内で搬送する。ガス供給源１６は、外周面１３ｂに巻き付けられた基材Ｆへ原料ガスを供給するためのものであり、外周面１３ｂに対向して配置される。複数の触媒線１７は、外周面１３ｂとガス供給源１６との間に設置され、原料ガスの分解温度に発熱可能である。これにより、基材Ｆを触媒線１７の熱から保護しつつ、基材Ｆに連続的に成膜することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
回転軸と、フィルム状の基材が巻き付けられる外周面とを有し、前記回転軸のまわりに回転することで前記外周面に巻き付けられた前記基材を冷却しつつ前記チャンバ内で搬送するメインローラと、
前記外周面に対向して配置され、前記外周面に巻き付けられた前記基材へ原料ガスを供給するためのガス供給源と、
前記外周面と前記ガス供給源との間に設置され、前記原料ガスの分解温度に発熱可能な複数の触媒線と
を具備する成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記メインローラは、前記回転軸を水平方向に向けて配置され、
前記複数の触媒線の各々は、鉛直方向に折り返された状態で前記チャンバの内部に吊り下げられ、前記水平方向に間隔をおいて配列される成膜装置。
【請求項３】
請求項２に記載の成膜装置であって、
前記複数の触媒線の各々は、前記メインローラを挟むように鉛直方向に折り返される成膜装置。
【請求項４】
請求項２に記載の成膜装置であって、
前記複数の触媒線の各々は、電源に接続される両端部を有し、前記両端部は、前記水平方向に相互に対向する成膜装置。
【請求項５】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記メインローラは、前記回転軸を水平方向に向けて配置され、
前記複数の触媒線の各々は、前記水平方向に沿って延在し、前記外周面の周方向に間隔をおいて配列される成膜装置。
【請求項６】
請求項１に記載の成膜装置であって、
前記メインローラは、前記回転軸を鉛直方向に向けて配置され、
前記複数の触媒線の各々は、鉛直方向に折り返された状態で前記チャンバの内部に吊り下げられ、前記外周面の周方向に間隔をおいて配列される成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状の基材に連続的に成膜することができる成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チャンバ内の触媒線に原料ガスを接触させ、原料ガスの触媒反応もしくは熱分解反応を利用して生成した分解種（堆積種）を被成膜基板上に堆積させる成膜法として、触媒化学気相成長法（ＣＡＴ−ＣＶＤ：catalytic-Chemical Vapor Deposition）が知られている。例えば下記特許文献１には、触媒ＣＶＤ室の天板に設置された複数本の触媒線を通電により加熱し、触媒ＣＶＤ室へＳｉＨ4およびＮＨ3ガスを導入することで、基板上にＳｉＮ膜を形成する触媒化学気相成長装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０３５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
触媒化学気相成長装置においては、基材と触媒線との間の相対距離を短くするほど成膜レートが向上し、生産性を高めることが可能となる。しかしながら、プラスチックフィルムのような耐熱性の低い基材では熱変形が生じてしまい、所望の成膜を行うことが困難となる。したがって、触媒線の熱から基材を保護しつつ効率よく成膜できる技術が求められている。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、フィルム状の基材に熱変形を生じさせることなく連続的に成膜することが可能な成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、チャンバと、メインローラと、ガス供給源と、複数の触媒線とを具備する。
上記メインローラは、回転軸と、フィルム状の基材が巻き付けられる外周面とを有し、上記回転軸のまわりに回転することで上記外周面に巻き付けられた上記基材を冷却しつつ上記チャンバ内で搬送する。
上記ガス供給源は、上記外周面に巻き付けられた上記基材へ原料ガスを供給するためのものであり、上記外周面に対向して配置される。
上記複数の触媒線は、上記外周面と上記ガス供給源との間に設置され、上記原料ガスの分解温度に発熱可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す成膜装置の要部の概略斜視図である。
【図３】図１に示す成膜装置の要部の概略平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る成膜装置の要部の概略正面図である。
【図５】図４に示す成膜装置の要部の概略斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る成膜装置の要部の概略正面図である。
【図７】図５に示す成膜装置の要部の概略斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る成膜装置の要部の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る成膜装置は、チャンバと、メインローラと、ガス供給源と、複数の触媒線とを具備する。
上記メインローラは、回転軸と、フィルム状の基材が巻き付けられる外周面とを有し、上記回転軸のまわりに回転することで上記外周面に巻き付けられた上記基材を冷却しつつ上記チャンバ内で搬送する。
上記ガス供給源は、上記外周面に巻き付けられた上記基材へ原料ガスを供給するためのものであり、上記外周面に対向して配置される。
上記複数の触媒線は、上記外周面と上記ガス供給源との間に設置され、上記原料ガスの分解温度に発熱可能である。
【０００９】
上記成膜装置において、ガス供給源から上記基材へ向けて供給された原料ガスは、発熱した複数の触媒線に接触することで分解し、その分解種がメインローラ上の基材の表面に堆積する。メインローラは、その外周面に巻き付けられた基材を冷却することで基材の熱変形を防止しつつ、回転軸のまわりに回転することで基材を連続的に搬送する。これにより、基材を触媒線の熱から保護しつつ、基材に連続的に成膜することが可能となる。
【００１０】
チャンバは、典型的には、減圧雰囲気を維持できる真空チャンバで構成される。チャンバの内部には、基材を巻き出す巻出しローラと、基材を巻き取る巻取りローラとが設置され、メインローラは、上記巻出しローラから巻取りローラへ向かう基材の搬送経路上に配置される。触媒線の配置形態は特に限定されないが、メインローラ上の基材に広い面積範囲で対向し得るように触媒線を設置することで、基材に対して一様な成膜が可能となる。
【００１１】
例えば、上記メインローラは、上記回転軸を水平方向に向けて配置されることができる。この場合、上記複数の触媒線の各々は、鉛直方向に折り返された状態で上記チャンバの内部に吊り下げられ、上記水平方向に間隔をおいて配列される。
これにより、メインローラの外周面に巻き付けられる基材の幅方向に沿って触媒線を配置することができるため、基材に対して幅方向に一様な成膜が可能となる。
【００１２】
このとき、上記複数の触媒線の各々は、上記メインローラを挟むように鉛直方向に折り返されてもよい。これにより、メインローラの外周面の周方向に沿って各触媒線を基材に対向させることができるため、メインローラ上の基材に効率よく成膜を行うことができる。
【００１３】
あるいは、上記複数の触媒線の各々は、電源に接続される両端部を上記水平方向に相互に対向させるようにして配置されてもよい。これにより、メインローラの外周面の幅方向に沿って触媒線を配置することができるため、基材に対して幅方向に一様な成膜が可能となる。
【００１４】
さらに、上記メインローラが上記回転軸を水平方向に向けて配置される場合、上記複数の触媒線の各々は、上記水平方向に沿って延在し、上記外周面の周方向に間隔をおいて配列されてもよい。これにより、メインローラの外周面の幅方向および周方向に沿って各触媒線を基材に対向させることができるため、メインローラ上の基材に効率よく成膜を行うことができる。
【００１５】
一方、上記メインローラは、上記回転軸を鉛直方向に向けて配置されてもよい。この場合、上記複数の触媒線の各々は、鉛直方向に折り返された状態で上記チャンバの内部に吊り下げられ、上記外周面の周方向に間隔をおいて配列される。これにより、メインローラの外周面の幅方向および周方向に沿って各触媒線を基材に対向させることができるため、メインローラ上の基材に効率よく成膜を行うことができる。
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を示す概略図である。図においてＸ軸方向およびＹ軸方向は相互に直交する水平方向を示し、Ｚ軸方向はＸ軸およびＹ軸にそれぞれ直交する垂直方向（鉛直方向）を示している。本実施形態の成膜装置１は、真空チャンバ１０を有し、真空チャンバ１０の内部でフィルム状の基材Ｆを搬送しつつ、基材Ｆ上に蒸着膜を形成する。
【００１８】
真空チャンバ１０の内部は、仕切り板１５によって第１の室Ｒ１と第２の室Ｒ２とに分割されている。第１の室Ｒ１には、フィルム状の基材Ｆを連続的に巻き出すための巻出しローラ１１と、フィルム状の基材Ｆを巻き取るための巻取りローラ１２とがそれぞれ設置されている。第２の室Ｒ２には、冷却ローラ１３（メインローラ）と、成膜源とがそれぞれ設置されている。第１の室Ｒ１および第２の室Ｒ２は、真空ポンプＰ１および真空ポンプＰ２によってそれぞれ所定の圧力に真空排気されることが可能に構成されている。
【００１９】
巻出しローラ１１および巻取りローラ１２は、真空チャンバ１０の外部に設置された図示しない駆動モータにそれぞれ接続されており、Ｘ軸に平行な回転軸１１ａ，１２ａのまわりにそれぞれ回転可能である。巻出しローラ１１は、所定幅に裁断された基材Ｆのロール体を支持し、図中矢印方向へ回転することで基材Ｆを連続的に送り出す。巻取りローラ１２は、図中矢印方向へ回転することによって巻出しローラ１１から繰り出された基材Ｆをロール状に巻き取る。
【００２０】
基材Ｆとしては、フレキシブル性を有するフィルム状であれば特に制限されず、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の絶縁性プラスチックフィルムのほか、表面に金属膜や絶縁膜が形成された複合プラスチックフィルムなどが適用可能である。
【００２１】
冷却ローラ１３は、巻出しローラ１１から巻取りローラ１２へ向かう基材Ｆの第２の室Ｒ２における搬送途上に配置されている。冷却ローラ１３は、Ｘ軸に平行な回転軸１３ａと、基材Ｆが巻き付けられる外周面１３ｂとを有する。冷却ローラ１３の内部には、冷却水等の冷却媒体が循環する冷却機構が設けられており、これにより外周面１３ｂが所定温度以下に冷却されている。
【００２２】
冷却ローラ１３の回転軸１３ａは、真空チャンバ１０の外部に設置された図示しない駆動モータによって回転駆動される。外周面１３ｂは、基材Ｆの幅よりも大きな幅を有しており、基材Ｆの非成膜面に密着する。冷却ローラ１３は、回転軸１３ａのまわりに図１において矢印で示す方向へ回転することで、外周面１３ｂに巻き付けられた基材Ｆを冷却しつつ、真空チャンバ１０内で基材Ｆを搬送する。
【００２３】
なお、仕切り板１５には、基材Ｆが通過可能な開口が形成されており、仕切り板１５の開口には、巻出しローラ１１から冷却ローラ１３への基材Ｆの搬送、および、冷却ローラ１３から巻取りローラ１２への基材Ｆの搬送をそれぞれガイドする一対のガイドローラ１４が設置されている。ガイドローラ１４によって、基材Ｆにかかる張力を調節し、基材Ｆ上へのしわの形成を防止できる。
【００２４】
上記成膜源は、成膜用の原料ガスを供給するガス供給源１６と、原料ガスを分解する触媒線１７と、防着プレート１８とを有する。ガス供給源１６は、冷却ローラ１３上の基材Ｆに対向するように外周面１３ｂの周方向に沿って配列された複数のノズルユニット１６０を備える。各々のノズルユニット１６０は、原料ガスを吐出するノズル本体１６１と、ノズル本体１６１の周囲を囲むガイド筒１６２とを有する。触媒線１７は、冷却ローラ１３の外周面１３ｂとガス供給源１６との間に設置され、原料ガスの分解温度に発熱可能な発熱体で形成される。防着プレート１８は、ガス供給源１６の周囲を囲むように略円弧状に折り曲げて形成されており、取付リブ１８ａを介して真空チャンバ１０の内面に固定される。防着プレート１８は、真空チャンバ１０の内壁面に成膜材料が付着することを防止する機能を有する。
【００２５】
本実施形態において、各々のノズルユニット１６０は、冷却ローラ１３の軸方向に沿って延在し、周方向に間隔をあけて防着プレート１８の内周面上に配列されている。ノズルユニット１６０のノズル本体１６１は、防着プレート１８側にガスの吐出口を有する。上記吐出口から吐出されたガスは、冷却ローラ１３に向かって防着プレート１８およびガイド筒１６２の各々の内面で反射される。ガス供給源１６は、冷却ローラ１３上の基材Ｆの成膜面全域に対してガスが均等に供給されるように、ノズルユニット１６０の配列数、配列間隔、ガイド筒１６２の形状等が設定される。
【００２６】
原料ガスは、基材Ｆに成膜すべき材料の種類に応じて適宜選択される。例えば、シリコン（Ｓｉ）膜を形成する場合、原料ガスには、シラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）の混合ガスが用いられる。シリコン窒化膜を形成する場合、原料ガスには、シラン、水素、アンモニア（ＮＨ３）等が用いられ、シリコン酸化膜を形成する場合には、シラン、水素、酸素、一酸化二窒素等が用いられる。
【００２７】
触媒線１７は、通電によるジュール熱で発熱可能な金属線で形成され、例えばタングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属で形成される。触媒線１７は、原料ガスを分解可能な温度（例えば１７００℃以上）に加熱されることで、ガス供給源１６から供給される原料ガスを熱分解させ、基材Ｆ上に堆積される堆積種を生成する。触媒線１７の線径、長さ、本数、配列間隔等は、要求される成膜品質に応じて適宜設定される。
【００２８】
図２は、冷却ローラ１３の斜視図であり、冷却ローラ１３と触媒線１７との配置関係を示している。触媒線１７は、冷却ローラ１３の周囲に複数本、冷却ローラ１３の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って一定の間隔をあけて設置されている。本実施形態において複数の触媒線１７の各々は、冷却ローラ１３を挟むように鉛直方向（Ｚ軸方向）に折り返された状態で真空チャンバ１０の内部に吊り下げられている。これにより、基材Ｆは、冷却ローラ１３の外周面１３ｂ上で触媒線１７と対向させられる。
【００２９】
図１に示すように、各触媒線１７の一方の端部は第１の給電端子１９１に接続され、他方の端部は第２の給電端子１９２に接続されている。第１および第２の給電端子１９１，１９２の各々は、個々の触媒線１７に対応して複数設置され、真空チャンバ１０の外部に設置された図示しない電源ユニットにそれぞれ接続されている。触媒線１７に対する給電方法は特に限定されず、直流でもよいし交流でもよい。図１の例では、給電端子１９１，１９２はＹ軸方向に相互に対向するように仕切り板１５に設置されているが、これに代えて、給電端子１９１，１９２を支持し水平方向に延在する部材が真空チャンバ１０の内部に設置されてもよい。
【００３０】
また、第１の室Ｒ１の給電端子１９１，１９２それぞれから仕切り板１５を貫通し、第２の室Ｒ２に向けて突出した形で、端子カバー１９３が設置される。端子カバー１９３を通して懸吊された各々の触媒線１７の側面周囲を、端子カバー１９３が室Ｒ２内で鉛直方向に向かって距離５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度にわたって覆っている。この端子カバー１９３により、触媒線１７の根元に原料ガスが接触しなくなるため、各々の触媒線１７の温度が給電端子１９１，１９２からの放熱により変化しても、触媒線１７の根元に触媒線１７と原料ガスとの反応物が生成されることなく、触媒線１７の脆化が防止できる。
【００３１】
各々の触媒線１７の懸吊状態は、冷却ローラ１３の周方向に関して、冷却ローラ１３の外周面１３ｂとの距離が一定またはほぼ一定となるように調整される。これにより、冷却ローラ１３の周方向に関して、基材Ｆへの成膜レートを一定に維持することができる。また、触媒線１７の両端部をそれぞれ支持する給電端子１９１および給電端子１９２は、Ｙ軸と平行な方向に相互に対向するように配置される場合に限られない。例えば図３に模式的に示すように、相互に対向しないように何れか一方がＸ軸方向にシフトして配置されてもよい。これにより、基材Ｆの幅方向に関して膜厚の均一性を向上させることができる。
【００３２】
次に、以上のように構成される本実施形態の成膜装置１の動作について説明する。
【００３３】
巻出しローラ１１には基材Ｆのロール体が取り付けられ、基材Ｆが冷却ローラ１３およびガイドローラ１４を介して、巻取りローラ１２へ架け渡される。真空チャンバ１０の各室Ｒ１，Ｒ２は、真空ポンプＰ１，Ｐ２によって所定の圧力にまで真空排気される。各々の触媒線１７は、給電端子１９１，１９２を介して通電され、例えば１７００℃以上の高温に加熱される。冷却ローラ１３は、内部に冷却媒体を循環供給されることで、外周面１３ｂを基材Ｆの熱変形を防止する温度にまで冷却される。ガス供給源１６の各ノズルユニット１６０から吐出された原料ガスは、発熱した触媒線１７に近接あるいは接触することで熱分解する。そして、熱分解により生成された堆積種は、基材Ｆ上に付着、堆積する。
【００３４】
巻出しローラ１１、巻取りローラ１２および冷却ローラ１３は、各々の回転軸のまわりに図中矢印で示す方向へそれぞれ等速度で回転する。これにより、基材Ｆは巻出しローラ１１から連続的に送り出され、冷却ローラ１３の外周面１３ｂに巻き付けられた状態で成膜処理を受けた後、巻取りローラ１２へ巻き取られる。
【００３５】
本実施形態において、基材Ｆは、冷却ローラ１３の外周面１３ｂへの密着状態が維持されるため、触媒線１７からの輻射熱による熱変形が防止され、基材Ｆへの安定した成膜が確保される。そして、回転軸１３ａのまわりに回転する冷却ローラ１３上で基材Ｆへの成膜が実施されるため、長尺のフィルム状の基材Ｆへ連続的に成膜処理を施すことができ、生産性を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、ノズルユニット１６０を構成するノズル本体１６１のガス吐出口が、冷却ローラ１３側とは反対側の防着プレート１８側に対向しているため、触媒線１７との接触により生成された原料ガスの反応生成物がノズル本体１６１のガス吐出口へ付着する確率を低減することができる。これにより、ガス供給源１６による原料ガスの供給を長期にわたって安定に維持することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態においては、触媒線１７は、その自重により垂れ下げられた状態で真空チャンバ１０内に懸吊されているため、触媒線１７の伸びによる冷却ローラ１３との相対位置の変動を抑制でき、長期にわたり安定した成膜が可能となる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
図４および図５は本発明の第２の実施形態に係る成膜装置を示しており、図４は冷却ローラと触媒線との配置関係を示す要部の正面図、図５はそれらの関係を示す要部の斜視図である。本実施形態では、第１の実施形態の構成および作用と同様な部分についてはその説明を省略または簡略化し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３９】
本実施形態の成膜装置２は、図１に示したように第１の室Ｒ１および第２の室Ｒ２を有する真空チャンバと、第２の室Ｒ２に設置された冷却ローラ１３と、複数のガス供給源２６および複数本の触媒線２７とを有する。
【００４０】
ガス供給源２６は、冷却ローラ１３の外周面１３ｂに対向して配置されている。ガス供給源２６は、外周面１３ｂに巻き付けられた基材Ｆへ原料ガスを供給するためのもので、第１の実施形態と同様に構成された複数のノズルユニット２６０を有する。ガス供給源２６は、冷却ローラ１３を挟むようにＹ軸方向に対向するように冷却ローラ１３の両側にそれぞれ配置され、各ノズルユニット２６０は、Ｘ軸方向に平行に延在し、Ｚ軸方向に各々配列されている。各ノズルユニット２６０は、防着プレート２８にそれぞれ支持されている。
【００４１】
触媒線２７の各々は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に折り返された状態で真空チャンバの内部に吊り下げられ、冷却ローラ１３の両側に複数本ずつ、冷却ローラ１３の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って一定の間隔をあけてそれぞれ設置されている。各触媒線２７は、ガス供給源２６と冷却ローラ１３との間に設置され、原料ガスの分解温度以上に加熱される。触媒線２７の線径、長さ、本数、配列間隔等は、要求される成膜品質に応じて適宜設定される。図５の例では、基材Ｆの幅方向に関して触媒線２７が等間隔となるように、触媒線２７の折り返し間隔と配列間隔とが略同一の大きさに設定されている。これにより、基材Ｆへの成膜の均一性を高めることができる。
【００４２】
触媒線２７の各々の両端部は、冷却ローラ１３の軸方向（Ｘ軸方向）に相互に対向するように配置されている。これにより、各触媒線２７と冷却ローラ１３との間の距離が一定となるため、基材Ｆの幅方向に一様な成膜が可能となる。また、冷却ローラ１３上の基材Ｆの搬送方向に関して、上流側に位置する触媒線２７と下流側に位置する触媒線２７とはＹ軸方向に相互に対向して配置されてもよいが、相互に対向しないように配置されてもよい。これにより、冷却ローラ１３の外周面１３ｂの幅方向に沿って触媒線２７を配置することができるため、基材Ｆの幅方向に関して膜厚の均一化を図ることが可能となる。
【００４３】
以上のように構成される本実施形態の成膜装置２においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、基材Ｆは、冷却ローラ１３の外周面１３ｂへの密着状態が維持されるため、触媒線２７からの輻射熱による熱変形が防止され、基材Ｆへの安定した成膜が確保される。また、回転軸１３ａのまわりに回転する冷却ローラ１３上で基材Ｆへの成膜が実施されるため、長尺のフィルム状の基材Ｆへ連続的に成膜処理を施すことができ、生産性を向上させることができる。
【００４４】
さらに、本実施形態においては、触媒線２７は、その自重により垂れ下げられた状態で真空チャンバ内に懸吊されているため、触媒線２７の伸びによる冷却ローラ１３との相対位置の変動を抑制でき、長期にわたり安定した成膜が可能となる。
【００４５】
＜第３の実施形態＞
図６および図７は本発明の第３の実施形態に係る成膜装置を示しており、図６は冷却ローラと触媒線との配置関係を示す要部の正面図、図７はそれらの関係を示す要部の斜視図である。本実施形態では、第１の実施形態の構成および作用と同様な部分についてはその説明を省略または簡略化し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４６】
本実施形態の成膜装置３は、図１に示したように第１の室Ｒ１および第２の室Ｒ２を有する真空チャンバと、第２の室Ｒ２に設置された冷却ローラ１３と、ガス供給源３６と、複数本の触媒線３７とを有する。
【００４７】
ガス供給源３６は、冷却ローラ１３の外周面１３ｂに対向して配置されている。ガス供給源３６は、外周面１３ｂに巻き付けられた基材Ｆへ原料ガスを供給するためのもので、第１の実施形態と同様に構成された複数のノズルユニット３６０を有する。各ノズルユニット３６０は、Ｘ軸方向に平行に延在し、冷却ローラ１３の周方向に沿って冷却ローラ１３を囲むように配列されている。各ノズルユニット３６０は、防着プレート３８にそれぞれ支持されている。
【００４８】
一方、複数の触媒線３７の各々は、冷却ローラ１３の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って延在し、冷却ローラ１３の周方向に間隔をおいて配列されている。各触媒線２７は、ガス供給源２６と冷却ローラ１３との間に設置され、原料ガスの分解温度以上に加熱される。触媒線３７の線径、長さ、本数、配列間隔等は、要求される成膜品質に応じて適宜設定される。
【００４９】
触媒線３７の両端部は、図示しない給電端子にそれぞれ接続される。上記給電端子は、真空チャンバの内壁に固定されてもよいし、真空チャンバの内部に設置された任意の構造体に固定されてもよい。また、触媒線３７の両端部と給電端子との間にスプリング等の弾性部材を介挿してもよい。これにより、触媒線３７の自重あるいは熱による伸びが上記弾性部材によって吸収され、触媒線３７の撓みによる形状変化を抑制することができる。
【００５０】
以上のように構成される本実施形態の成膜装置３においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、基材Ｆは、冷却ローラ１３の外周面１３ｂへの密着状態が維持されるため、触媒線３７からの輻射熱による熱変形が防止され、基材Ｆへの安定した成膜が確保される。また、回転軸１３ａのまわりに回転する冷却ローラ１３上で基材Ｆへの成膜が実施されるため、長尺のフィルム状の基材Ｆへ連続的に成膜処理を施すことができ、生産性を向上させることができる。
【００５１】
＜第４の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態に係る成膜装置における冷却ローラと触媒線との配置関係を示す要部の斜視図である。本実施形態では、第１の実施形態の構成および作用と同様な部分についてはその説明を省略または簡略化し、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態の成膜装置４は、図１に示したように第１の室Ｒ１および第２の室Ｒ２を有する真空チャンバと、第２の室Ｒ２に設置された冷却ローラ４３と、ガス供給源と、複数本の触媒線４７とを有する。
【００５３】
本実施形態では、冷却ローラ４３は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って配置された回転軸４３ａを有する円筒形状を有し、その外周面に基材が巻き付けられる。ガス供給源は、図示せずとも、冷却ローラ４３の外周面に巻き付けられた基材Ｆへ原料ガスを供給するためのもので、第１の実施形態と同様に構成された複数のノズルユニットを有する。各ノズルユニットは、Ｚ軸方向に平行に延在し、冷却ローラ１３の周方向に沿って冷却ローラ４３を囲むように配列されている。
【００５４】
各触媒線４７は、ガス供給源と冷却ローラ４３との間に設置され、原料ガスの分解温度以上に加熱される。触媒線４７の線径、長さ、本数、配列間隔等は、要求される成膜品質に応じて適宜設定される。図８の例では、基材Ｆの長手方向（搬送方向）に関して触媒線４７が等間隔となるように、触媒線４７の折り返し間隔と配列間隔とが同一の大きさに設定されている。これにより、基材Ｆへの成膜の均一性を高めることができる。
【００５５】
本実施形態において、各触媒線４７は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に折り返された状態で真空チャンバの内部に吊り下げられ、冷却ローラ４３の周方向に沿って一定の間隔をあけてそれぞれ設置されている。これにより、冷却ローラ４３の外周面の幅方向および周方向に沿って各触媒線４７を基材に対向させることができるため、冷却ローラ４３上の基材に効率よく成膜を行うことができる。
【００５６】
以上のように構成される本実施形態の成膜装置４においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、触媒線４７からの輻射熱による基材の熱変形が防止され、基材Ｆへの安定した成膜が確保される。また、回転軸４３ａのまわりに回転する冷却ローラ４３上で基材への成膜が実施されるため、長尺のフィルム状の基材へ連続的に成膜処理を施すことができ、生産性を向上させることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、触媒線４７は、その自重により垂れ下げられた状態で真空チャンバ内に懸吊されているため、触媒線４７の伸びによる冷却ローラ４３との相対位置の変動を抑制でき、長期にわたり安定した成膜が可能となる。
【００５８】
なお、図８に示すように、触媒線４７の折り返し部４７ａが冷却ローラ４３の下端よりも下方に位置するように触媒線４７の長さを設定することにより、冷却ローラ４３上の基材に対して触媒線４７のストレート部のみを対向させることができる。これにより、触媒線４７によって活性化された成膜材料粒子を密度的にほぼ均一に基材上に放射させることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６０】
例えば以上の実施形態では、シリコン膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等のシリコン系の薄膜を形成する場合を例に挙げて説明したが、シリコン系以外の薄膜の形成にも本発明は適用可能である。
【００６１】
また、上述した複数の実施形態を組み合わせて成膜装置を構成することも可能である。例えば、第１の実施形態で説明した触媒線と、第２実施形態および／または第３の実施形態で説明した触媒線とを混在させた成膜装置が構成されてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１、２、３、４…成膜装置
１０…真空チャンバ
１３、４３…冷却ローラ
１３ａ、４３ａ…回転軸
１３ｂ…外周面
１６、２６、３６…ガス供給源
１７、２７、３７、４７…触媒線
Ｆ…基材
【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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