CN104364420A - 卷取成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种卷取成膜装置，具备：被导入有第一前体的第一真空气室；被导入有第二前体的第二真空气室；被导入有用于将上述第一前体及上述第二前体清洗的清洗气体的第三真空气室；以及搬运辊部，将可卷取的基材向上述第一真空气室、上述第二真空气室及上述第三真空气室搬运，具有一对辊对，每个辊对在上述基材的厚度方向上夹持上述基材且具有第一辊及第二辊，在上述第一辊及上述第二辊中的至少一方的外周面上形成有凹凸形状，使用上述搬运辊部，使上述基材在上述第一真空气室及上述第二真空气室中往复，由此在上述基材的表面上沉积原子层而形成原子层沉积膜。

Description

卷取成膜装置
技术领域
本发明涉及一种卷取成膜装置。
本申请基于2012年5月31日在日本申请的特愿2012-123969号主张优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，已知有如下技术：将形成为长条状且可卷取的纸或者塑料薄膜等卷取基材在真空中进行退绕，并通过蒸镀或者溅射等成膜方法对该卷取基材将金属或者金属氧化物等连续地成膜。上述技术被利用为金银线所使用的金属光泽薄膜、食品包装用的阻气薄膜、薄膜电容器的电极、或者具有防反射等功能的光学薄膜的制造方法。在利用了上述技术的制造食品包装用阻气薄膜的用途中，近年来，为了开发利用有机半导体来形成的挠性基材的有机EL显示器、有机EL照明及有机太阳电池，具有非常高的水蒸气透过率和阻气性的透明阻气薄膜的商品化备受期待。
为了响应该期待，研究了利用原子层沉积法进行成膜的卷取成膜装置。原子层沉积法作为形成致密构造的薄膜的方法被周知。从原子层沉积法所具备的优越的特征的观点出发，原子层沉积法在DRAM或者TFT中形成绝缘膜时被使用。在此，开发出了一种装置，该装置在原子层沉积法的薄膜的沉积工序中，进行批量处理，为了提高生产率而同时处理多枚Si晶片。然而，生产率的提高是有极限的。此外，这种批量处理装置不能够在可卷取的基材上连续地成膜。为了解决该问题，提出了专利文献1、2所示的装置。
专利文献1、2公开了通过原子层沉积法连续地形成薄膜的技术。在原子层的沉积中，重复多次原子层沉积的循环，该原子层沉积的循环包括：使第一前体(precursor)吸附于基材表面的工序；将多余的第一前体清洗的工序；通过使第一前体暴露于第二前体而使第一前体与第二前体反应的工序；以及将多余的第二前体清洗的工序。由此，能够得到具有所希望的膜厚的薄膜。此外，作为前体，例如能够使用非专利文献1记载的材料。
一般而言，在原子层沉积的1个循环中，形成厚度0.01nm以上0.2nm以下、平均来说厚度大约0.1nm的层。
所希望的膜厚根据用途而不同，但为了得到具有10-6[g/(m2·day)]以下的水蒸气透过性的高阻隔性的膜，在氧化铝的情况下，一般周知需要10nm以上的膜厚。因此，为了得到膜厚为10nm的氧化铝层，需要重复100次一般的原子层沉积的循环。
另一方面，在专利文献3中公开了使用旋转鼓的卷取式原子层沉积装置。在该装置中，在基材位于旋转鼓上的期间，原子层被沉积到基材的表面。
此外，在专利文献4中公开了使用散布歧管的卷取式原子层沉积装置。在该装置中，在基材经过与散布歧管接近的位置的期间，原子层被沉积到基材的表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第07/112370号
专利文献2：日本特表2009-540122号公报
专利文献3：日本特表2007-522344号公报
专利文献4：日本特表2009-531548号公报
非专利文献
非专利文献1：M.Ritala,M.Leskela,in:H.S.Nalwa,Handbook of ThinFilm Materials.Academic Press,San Diego,CA,USA,Vol.1,Chapter2,P.103-158
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1、2记载的装置中，为了得到10nm的膜厚的原子层沉积膜，基材必须经过100组的引导辊。即，原子层沉积膜与引导辊接触100次。由于原子层沉积膜与引导辊的接触而产生的摩擦或者滑动，可能使原子层沉积膜损伤或者产生颗粒。此外，可能会由于原子层损伤或者颗粒附着于原子层沉积膜而导致原子层沉积膜的性能。
以往的食品包装用阻气薄膜所要求的性能为大约10-1[g/(m2·day)]的水蒸气透过率，较小的缺陷(擦伤、针孔、或者颗粒附着等)不会成为问题。然而，在有机EL显示器或者聚合物太阳电池的用途、或者有机半导体的用途中，要求较高的性能、例如10-6[g/(m2·day)]以下的水蒸气透过率这种性能，在上述器件产生较小的缺陷的情况下，会产生不能够允许的性能降低。在专利文献1的段落0007中，对搬运机构进行了记载。然而，其仅记载有：“利用辊，期待至少在基材的搬运方向的转换(转向)时能够支撑基材的引导”。此外，在专利文献1的段落0030中也对搬运机构进行了记载。然而，作为搬运机构，仅公开了利用辊。
另一方面，在专利文献2中，关于搬运方法，记载有：“此外，应将辊22与基材20之间的接触维持为最小限度。这能够通过放置于线轴形状的…辊22的较大的直径部分来实现。”(段落0013)。然而，在基材的厚度较薄而刚性较低的情况下，基材不仅与辊的直径较大的部位接触、而且与辊的具有线轴形状的部分的整体接触。在原子层沉积膜与引导辊接触的情况下，原子层沉积膜产生微小的针孔等缺陷。因此，不能够得到所希望的性能。特别是，在使用较薄的塑料薄膜基材或者布等刚性较低的基材的情况下，不能够防止辊与基材的接触。
此外，在专利文献2中，除了上述记载以外，还记载有：“或者，还能够将随着基材20卷绕于各辊22的周围而对基材20进行保持的把持具设置在辊22的边缘部。”(段落0013)。然而，在专利文献2中未公开向把持具及辊边缘部的安装方法、以及搬运机构的相关的详细情况。
此外，在专利文献3及4记载的装置中，在与旋转鼓相接的基材表面或者未向散布歧管露出的基材表面上，未沉积原子层。因此，在专利文献3及4中，未启示如下课题：由于使用专利文献1、2记载的装置而产生的、由处理过程中的引导辊与基材的接触而引起的原子层沉积膜的损伤，以及由该损伤引起的阻气薄膜性能的降低这种课题。
本发明是为了解决上述课题而进行的，其目的在于提供一种卷取成膜装置，能够防止由在搬运时产生的摩擦引起的基材的损伤或者由滑动引起的颗粒的附着，能够进行在可卷取的基材的表面上连续地形成原子层沉积膜的处理。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明提出了以下的手段。
本发明的一个方案的卷取成膜装置具备：第一真空气室，被导入有第一前体；第二真空气室，被导入有第二前体；第三真空气室，被导入有用于将上述第一前体及上述第二前体清洗的清洗气体；以及搬运辊部，将可卷取的基材向上述第一真空气室、上述第二真空气室及上述第三真空气室搬运，具有一对辊对，每个辊对在上述基材的厚度方向上夹持上述基材且具有第一辊及第二辊，在上述第一辊及上述第二辊中的至少一方的外周面上形成有凹凸形状，使用上述搬运辊部，使上述基材在上述第一真空气室及上述第二真空气室中往复，由此在上述基材的表面上沉积原子层而形成原子层沉积膜。
根据上述本发明的一个方案的卷取成膜装置，能够将辊与基材的接触部位仅限制于基材的两端，能够限制由于与辊的接触而引起的基材的损伤区域或者颗粒附着的区域。
此外，能够通过一组辊来夹持基材，由此将基材可靠地夹住并稳定地搬运。
并且，由于在辊的外周面形成有凹凸形状，因此能够对基材产生摩擦力而得到防滑效果。由此，能够更稳定地搬运基材。
此外，通过夹持基材的两端，由此能够不使辊松弛地进行搬运。因此，能够进一步稳定地夹持基材。通过这些作用，能够减少由于基材与辊的接触而产生的摩擦或者滑动。
此外，上述本发明的一个方式的卷取成膜装置优选为，上述第一辊构成为，上述第一辊的旋转轴能够绕着与上述基材正交的轴线旋转。
在该情况下，能够使辊的方向追随着基材活动，能够在对基材作用了朝向该基材宽度方向的适度张力的状态下搬运基材。因此，能够防止基材搬运时的松动。由此，在搬运时与基材之间的错位减少，能够进一步减少由于接触而产生的摩擦或者滑动。
此外，上述本发明的一个方式的卷取成膜装置优选为，还具备与上述第二辊连接的驱动机构。
在该情况下，能够通过驱动机构来控制辊的旋转速度，能够使基材与辊稳定地接触，不使基材变形地搬运基材。由此，能够防止与搬运辊部接触时的基材的变形。
发明效果
根据上述本发明的一个方案的卷取成膜装置，能够提供一种卷取成膜装置，通过用辊稳定地夹持基材，由此能够防止由因搬运而产生的摩擦引起的基材的损伤或者由滑动引起的颗粒的附着。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的具备基材搬运辊部的卷取成膜装置的概略图。
图2A是说明本发明的一实施方式的卷取成膜装置所具备的基材搬运辊部中的夹持辊及引导辊的结构的示意图。
图2B是说明本发明的一实施方式的卷取成膜装置所具备的基材搬运辊部中的夹持辊及引导辊的结构的截面图。
图2C是说明本发明的一实施方式的卷取成膜装置所具备的基材搬运辊部中的夹持辊及引导辊的结构进行说明的平面图。
图3A是说明本发明的一实施方式的卷取成膜装置所具备的导轨的结构的示意图。
图3B是说明本发明的一实施方式的卷取成膜装置所具备的导轨的结构的截面图。
具体实施方式
以下，参照图1至图3B对本发明的一实施方式进行说明。
如图1所示，本发明的一实施方式的卷取成膜装置1具备：作为第一真空气室的第一区域2，被导入有第一前体气体21(以下简称为第一前体21。)；作为第二真空气室的第二区域3，被导入有第二前体气体31(以下简称为第二前体31。)；以及作为第三真空气室的第三区域4，被导入有清洗气体41。
卷取成膜装置1具备：卷出辊52，设置于卷出室5；卷取辊62，设置于卷取室6；以及搬运辊部7，从卷出辊52到卷取辊62之间搬运可卷取的基材8(以下简称为基材8。)。
上述实施方式的搬运辊部7在基材8的宽度方向的两端部具备(即，在基材8的宽度方向上分离地配置)辊对70，该辊对70具有不同的两个辊即引导辊71(第二辊)和夹持辊72(第一辊)。引导辊71例如与马达等驱动机构10连接，通过驱动机构10对引导辊71的旋转速度进行控制，由此对基材8进行保持并搬运。
为了在基材8的表面上连续地沉积原子层，通过搬运辊部7使基材8依次经过第三区域4、第一区域2、第三区域4、第二区域3及第三区域4，由此能够在基材8的表面上沉积1个原子层。
在本发明的卷取成膜装置1中，成膜装置被设计为，通过搬运辊部7使基材8从上述区域经过为了在基材8的表面上沉积具有所希望的膜厚的原子层所需的次数，即，原子层沉积的循环被重复为了在基材8的表面上沉积具有所希望的膜厚的原子层所需的次数。
所使用的基材8优选从塑料薄膜、塑料片材、金属箔、金属片材、纸及无纺布等挠性的材料中选择。基材8的厚度不特别限定，但优选设定在10μm～1000μm之间。
基材8被卷出辊52卷出并被向第三区域4搬运。
在设置有卷出辊52的卷出室5与第三区域4之间设置有分隔板。在分隔板上设置有基材8经过所需的卷出室开口部51。基材8经过卷出室开口部51而被从卷出室5向第三区域4搬运。
第三区域4被导入有不活泼性气体，作为清洗气体41。作为不活泼性气体，使用从氮、氦或者氩等中适当地选择的气体。
在此，图2A～图2C示出对上述实施方式的搬运辊部7的构造进行表示的概念图。
搬运辊部7使用具有引导辊71及夹持辊72的辊对70，对基材8的宽度方向的两端部的表面和背面进行夹持，同时向基材8传递动力。夹持基材8时的压力(夹持压)优选被设定为0.0001MPa以上0.1MPa以下。
此外，辊对70在基材8的宽度方向(辊对旋转轴方向)的两端部各设置有一组。引导辊71及夹持辊72的材料根据基材8而分别适当地选择即可，不限定于特定的材料。例如，作为引导辊71的材料，能够列举不锈钢钢(SUS)或者铝等。此外，作为夹持辊72的材料，能够列举聚氨酯橡胶或者硅橡胶等。
此外，在引导辊71的表面形成有凹凸形状711。在此，凹凸形状711只要是相对于基材8产生适度的摩擦力的形状即可，不限定于特定的形状，但例如能够列举与引导辊71的旋转轴平行、且在引导辊71的圆周方向上分离地形成的线形状(例如参照图2A)。
此外，引导辊71的凹凸形状711不限于线形状。也可以通过在引导辊71的表面形成的单纯的凹凸形状、或者在引导辊71的表面涂覆药剂而形成的凹凸形状等，来产生摩擦力而得到防滑效果。
对基材8的宽度方向的两端部的表面和背面进行夹持的引导辊71及夹持辊72当中，夹持辊72被设置为，夹持辊72的旋转轴A1能够绕着与基材8正交的轴线A3旋转。
使夹持辊72的旋转轴旋转，以调整与夹持辊72接触的基材8的松弛等。具体地说，通过沿着搬运方向拉拽基材8，能够如对基材8的松动进行矫正、或者对蛇行的基材8的轨道进行修正等那样，调整搬运时的基材8的动作。此外，夹持辊72的旋转轴A2的角度优选设定为相对于引导辊71的旋转轴A3的旋转轴的角度成为5度以下，更优选设定为0.5度以上2度以下。
在搬运辊部7中设置具有这种可旋转的旋转轴的辊的情况下，如图2C所示，优选使具有可旋转的旋转轴的夹持辊72的直径小于另一方的不具有可旋转的旋转轴的引导辊71的直径。此外，另一方的引导辊71也可以与夹持辊72同样地具有可旋转的旋转轴。
此外，夹持辊72或者引导辊71的至少某一方具有可旋转的旋转轴即可，也可以夹持辊72及引导辊71的双方具有可旋转的旋转轴。
由搬运辊部7夹持的基材8经过设置在第三区域4与第一区域2之间的第一区域分隔板22上所设置的多个开口部，被向第一区域2搬运。
第一区域2被导入有第一前体21。因此，基材8在经过第一区域2时，第一前体21吸附于基材8的两面。
在基材8经过第一区域2的期间，仅基材8的两端部被搬运辊部7夹持。因此，第一前体21吸附的基材8的两面与卷取成膜装置1内配置的机械部件不接触。
形成第一前体21的材料，根据向基材8的表面沉积的所希望的材料来适当地选择。例如，在向基材8的表面沉积的材料为氧化铝的情况下，作为形成第一前体21的材料，使用三甲基铝。
此外，作为所使用的第一前体21的材料，能够根据所希望的沉积膜，而使用非专利文献1所示的材料。
第一区域2中的基材8的搬运速度是以基材8经过第一区域2的经过时间不比饱和吸附时间长的方式根据饱和吸附时间和经过时间来计算的。
在第一区域2中饱和吸附了第一前体21的基材8，经过设置在第一区域2与第三区域4之间的第一区域分隔板22上所设置的多个开口部，再次被向第三区域4搬运。
此外，第一区域2内的气体通过真空泵被排气，第三区域4内的压力被保持为比第一区域2内的压力高。因此，向第一区域2导入的第一前体21难以向第三区域4扩散。第一前体21向第一区域2导入的情况下的第一区域2与第三区域4的压力差优选为0.01以上1Pa以下。
接下来，由搬运辊部7夹持的基材8经过设置在第三区域4与第二区域3之间的第二区域分隔板32上所设置的多个开口部，被向第二区域3搬运。
在基材8经过第三区域4的期间，吸附于基材8的多余的第一前体21气化，被清洗。基材8在第三区域4中的搬运速度是以能够得到足够的清洗时间的方式根据经过距离来计算的。
向第二区域3导入第二前体31。在基材8经过第二区域3的期间，吸附于基材8的两面的第一前体21的吸附物与第二前体31反应，生成所希望的材料膜。
在基材8经过第二区域3的期间，仅基材8的两端部被搬运辊部7夹持。因此，在第一前体21的吸附物与第二前体31反应时，基材8的两面不与卷取成膜装置1内配置的机械部件接触。
形成第二前体31的材料，能够根据向基材8的表面沉积的所希望的材料来适当地选择。例如，在向基材8的表面沉积的材料为氧化铝的情况下，将水、臭氧或者原子状氧用作形成第二前体31的材料。
此外，作为所使用的第二前体31的材料，能够根据所希望的沉积膜而使用非专利文献1所示的材料。
第二区域3中的基材8的搬运速度是以反应时间比基材8经过第二区域3的经过时间长的方式根据反应时间和经过距离来计算的。
在第二区域3中第一前体21的吸附物与第二前体31进行了反应之后，基材8经过设置在第二区域3与第三区域4之间的第二区域分隔板32上所设置的多个开口部，再次被向第三区域4搬运。
此外，第二区域3内的气体通过真空泵被排气，第三区域4内的压力被保持为比第二区域3内的压力高。因此，向第二区域3导入的第二前体31难以向第三区域4扩散。第二前体31向第二区域3导入的情况下的第二区域3与第三区域4的压力差，优选为0.01以上1Pa以下程度。
以上的工序为原子层沉积的1次循环。通过该1次循环，在基材8的表面上沉积1个原子层。通过将该循环重复多次，由此能够在基材8的表面上形成具有所希望的膜厚的原子层沉积膜。
在此，图1所示的卷取成膜装置1具有第一区域2、第二区域3及第三区域4这3个区域，但只要以能够将上述循环重复多次的方式配置区域即可，区域的数量不特别限制。图1所示的卷取成膜装置1，从上起依次配置有第一区域2、第三区域4及第二区域3这3个区域，但例如也可以从上起依次配置有第一区域2、第三区域4、第二区域3、第一区域2、第三区域4及第二区域3这6个区域。
此外，在将上述循环重复多次的期间，基材8的搬运速度被设定成根据为了使基材8暴露于上述第一区域2、第二区域3及第三区域4所需的时间、以及基材8经过各区域的经过距离计算出的多个搬运速度当中最低的速度。
上述循环被重复多次而在基材8的表面上形成了具有所希望的膜厚的原子层沉积膜之后，基材8被卷取辊62卷取。
在第三区域4与设置有收卷辊62的卷取室6之间设置有分隔板。在分隔板上设置有供基材8经过的卷取室开口部61。基材8在原子层沉积膜的成膜后，经过卷取室开口部61而被从第三区域4向卷取室6搬运。
此外，搬运辊部7优选配置在第一区域2、第二区域3或者第三区域4中的任一个区域内。换言之，搬运辊部7优选配置为不跨着第一区域2、第二区域3或者第三区域4中的多个区域。在搬运辊部7配置为不跨着多个区域的情况下，能够良好地抑制在搬运辊部7、具体地说是引导辊71及夹持辊72的表面上形成原子层沉积膜。
此外，优选在上述的各种分隔板上所设置的开口部设置如图3A及图3B所示那样的导轨9。导轨9是用于使从配置在区域之间的分隔板上所设置的开口部经过的基材8难以与分隔板接触的辅助具。通过使用导轨9，基材8高精度地经过开口部而被搬运。因此，能够将开口部的大小(开口部宽度尺寸X)形成得较小。由此，能够将向第一区域2及第二区域3导入的前体被第三区域4的清洗气体41的污染抑制得较低。
例如，在未设置有导轨9的情况下，需要有开口部宽度尺寸X为大约5mm的开口部。另一方面，在设置导轨9的情况下，开口部宽度尺寸X为大约1mm即可。
此外，导轨9优选设置为将基材8的两端部夹入(例如参照图3A)。通过使辊对70与基材8的接触部及导轨9与基材8的接触部一致，能够抑制基材8的损伤区域。
此外，导轨9的设置场所根据基材8的厚度或者搬运速度来适当地设定即可。然而，在基材8的刚性较低而在基材8的搬运时基材8示出显著不稳定的运动的情况下，优选将搬运辊部7设置在分隔板附近。
接下来，对上述实施方式的卷取成膜装置1的作用进行说明。
根据具有上述结构的上述实施方式的卷取成膜装置1，仅基材8的两端被保持，搬运辊部7与基材8的接触部被限制在基材8的两端部。由此，能够将引导辊71或者夹持辊72与基材8的接触范围抑制到所需最低限度。此外，能够减小由于与搬运辊部7接触而损伤的基材8的区域。
并且，通过将具有引导辊71和夹持辊72的辊对70不是在基材8的一端配置一个、而在基材8的两端分别各设置一个，由此能够将基材8的两端同时保持，能够不使基材8松弛地进行搬运。由此，在基材8的搬运时，能够减少在基材8与辊对70的接触部分产生的摩擦或者滑动。
此外，通过由辊对70来夹持基材8，能够稳定地夹入基材8，能够减少搬运时的基材8的错位。由此，在基材8的搬运时能够进一步减少在基材8与辊对70的接触部分产生的摩擦或者滑动。
并且，通过在引导辊71的外周面形成槽形状711，由此能够对基材8产生摩擦力。由此，在基材8的搬运时能够进一步减少在基材8与辊对70的接触部分产生的摩擦或者滑动。
此外，通过设置具有可旋转的旋转轴A2的夹持辊72，能够对夹持辊72的方向进行调整，使夹持辊72的方向追随着基材8活动。此外，通过以基材8始终被拉拽的方式对基材8进行搬运，由此能够对基材8的松动进行矫正、或者对蛇行的基材8的轨道进行修正。由此，基材8始终以没有松弛的平面形状被***辊对70。因此，能够减少由于基材8与辊对70的接触而产生的摩擦或者滑动。
并且，通过使与引导辊71连接的驱动机构工作，由此能够一边控制引导辊71的旋转速度一边对基材8进行搬运。此外，当与不通过上述驱动机构而以相同速度对基材8进行搬运的情况相比较时，能够使基材8与辊对70稳定地接触，能够不使基材8变形地对基材8进行搬运。即，能够防止基材8与辊对70接触时的基材8的变形。
以上，参照附图对本发明的一实施方式进行了详细说明，但本发明的卷取成膜装置的具体结构不限于上述实施方式，还包括不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。
此外，在上述实施方式中，并未对使引导辊71或者夹持辊72的任一方旋转的驱动机构进行描述，但可以是，使伺服马达等各种马达与引导辊71或者夹持辊72直接连接而进行控制来使引导辊71或者夹持辊72旋转，也可以是使用其他公知的驱动机构。或者，也可以是，不直接使马达与辊连动，而使卷取辊与驱动机构连动来对基材8进行搬运，通过被搬运的基材8使引导辊71或者夹持辊72旋转。
此外，在上述实施方式中，辊对70具有在基材8的宽度方向上分离配置的不同的两个辊即引导辊71和夹持辊72，但也可以具有在基材8的宽度方向上分离配置的不同的三个以上的辊。或者，也可以不伴有这种分离而仅具有一个辊。从基材8的松弛等的调整的观点出发，如上述实施方式所示，具有在基材8的宽度方向上分离配置的两个辊的辊对70更优选。
接下来，对使用上述卷取成膜装置1的薄膜的制造方法进行说明。
通过使用上述卷取成膜装置1，能够制造具备基材8和在基材8的表面上形成的原子层沉积膜的膜。
即，通过经过如下工序能够制造具备基材8和在基材8的表面上形成的原子层沉积膜的薄膜，即：第一工序，向被导入有第一前体21的第一区域2或者被导入有第二前体31的第二区域3搬运基材8；第二工序，一边通过构成搬运辊部7的由引导辊71及夹持辊72这一对不同的辊构成的辊对70保持基材8的宽度方向的两端部，一边使基材8在第一区域2与第二区域3之间往复多次，使前体吸附于基材8的表面，由此形成原子层沉积膜；以及第三工序，对表面形成有原子层沉积膜的基材8进行卷取。
第一工序是将在表面上未形成有原子层沉积膜的基材8向被导入有第一前体21的第一区域2或者被导入有第二前体31的第二区域3搬运的工序。此时，也可以如图1所示的卷取成膜装置1那样，经过被导入有清洗气体41的第三区域4，向被导入有第一前体21的第一区域2或者被导入有第二前体31的第二区域3搬运基材8。通常，在表面上未形成有原子层沉积膜的基材8，从被导入有吸附于基材8而与第二前体31反应的第一前体21的第一区域2起依次搬运。
第二工序是一边通过辊对70保持基材8的宽度方向的两端部一边使基材8在第一区域2与第二区域3之间往复多次，在基材8的表面上形成原子层沉积膜的工序。此时，优选如图1所示的卷取成膜装置1那样，为了对多余的前体进行清洗而使基材8经由被导入有清洗气体41的第三区域4往复。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明不限定于以下的记载。
[使用材料]
本实施例中使用的材料如以下所示。
在实施例1及比较例1中，作为基材A使用聚酯薄膜(厚度100μm)，作为第一前体B使用三甲基铝(将氮气用作载体)，作为第二前体C使用离子水(将氮气用作载体)，并且，作为不活泼性气体D而共通地使用氮气。
此外，在实施例1中，使用的搬运辊部X具备：作为凹凸形状而在表面具有槽的引导辊；以及夹持辊。与此相对，在比较例1中，使用的搬运辊部Y具备：未作为凹凸形状而在表面具有槽的引导辊；以及夹持辊，与搬运辊部X所具备的上述夹持辊相同。
(卷取成膜装置1的成膜方法)
使用能够重复100次原子层沉积的循环的卷取成膜装置1，重复100次原子层沉积的循环而沉积了原子层。
首先，安装于卷出辊62的基材A被搬运到第三区域4，经过配置于第三区域4的搬运辊部(X或者Y)，被向第一区域2搬运。向第一区域2导入第一前体B，将第一区域2的压力设定为50Pa，由此调整了第一区域2内的排气量和气体的流量。然后，在基材A经过搬运辊部(X或者Y)而在第一区域2内移动的期间，在基材A的两面上饱和吸附了第一前体B。
两面饱和吸附了第一前体B的基材A再次被搬运到第三区域4。向第三区域4导入清洗气体D，将第三区域4的压力设定为大致50.5Pa，由此调整了第三区域4的气体流量。然后，在基材A在第三区域4内移动的期间，多余的第一前体B被清洗。在多余的第一前体B被充分清洗之后，基材A被向第二区域3搬运。
向第二区域3导入第二前体C，将第二区域3的压力设定为50Pa，由此调整了第二区域3的内的排气量和气体的流量。然后，在基材A经过搬运辊部(X或者Y)而在第二区域3内移动的期间，饱和吸附在基材A的两面的第一前体B与第二前体C反应，在基材A上沉积了1个原子层。
此外，基材A的搬运速度根据第三区域4中所需要的清洗时间来决定。此外，在第一区域2、第二区域3及第三区域4全部被保持为90℃的状态下进行了成膜。
(观察结果)
实施例1、比较例1所形成的氧化铝膜的厚度均为10nm。
使用电子显微镜对在使用了在表面上作为凹凸形状而形成有槽形状的引导辊的实施例1中形成的氧化铝膜进行观察，对氧化铝膜的包含端部的表面的损伤度进行了调查。结果，所形成的氧化铝膜的表面未发现损伤。
另一方面，通过与在实施例1中形成的氧化铝膜同样的观察方法，对在使用了在表面上未作为凹凸形状而形成有槽形状的引导辊的比较例1中形成的氧化铝膜也进行观察，对氧化铝膜的包含端部的表面的损伤度进行了调查。结果，在基材的宽度方向的中央部分即与辊对不接触的非接触部，所形成的氧化铝膜的表面上未发现损伤。然而，在基材的宽度方向的端部即与辊对接触的接触部，所形成的氧化铝膜的表面确认到了微小的伤。
根据以上可知，在使用在表面上形成有凹凸形状的引导辊的情况下，即使在与辊对接触的接触部，基材表面上所形成的沉积膜也不损伤。
此外，可知，即使在不使用在表面上未形成有凹凸形状的引导辊的情况下，在与辊对接触的接触部以外的部分，基材表面上所形成的沉积膜也未损伤。
根据这些可知，通过使用在表面上形成有凹凸形状的引导辊来夹持基材的两端部，使得在基材表面上形成的沉积膜未损伤。
此外，能够推论出，不仅在夹持基材的两端部的情况下，在仅夹持基材的一端部的情况下，也能够减少在基材表面上形成的膜产生的损伤。
符号的说明
1…卷取成膜装置
2…第一区域
3…第二区域
4…第三区域
5…卷出室
6…卷取室
7…搬运辊部
8…基材
9…导轨
711…凹凸形状
X…开口部宽度尺寸
21…第一前体
22…第一区域分隔板
31…第二前体
23…第一区域内排气
32…第二区域分隔板
33…第二区域内排气
41…清洗气体
51…卷出室开口部
52…卷出辊
61…卷取室开口部
62…卷取辊
70…辊对
71…引导辊
72…夹持辊
A1…引导辊71的旋转轴
A2…夹持辊72的旋转轴
A3…与基材8正交的轴线

Claims (3)

1.一种卷取成膜装置，其中，具备：
第一真空气室，被导入有第一前体；
第二真空气室，被导入有第二前体；
第三真空气室，被导入有用于将上述第一前体及上述第二前体清洗的清洗气体；以及
搬运辊部，将可卷取的基材向上述第一真空气室、上述第二真空气室及上述第三真空气室搬运，具有一对辊对，每个辊对在上述基材的厚度方向上夹持上述基材且具有第一辊及第二辊，在上述第一辊及上述第二辊中的至少一方的外周面上形成有凹凸形状，
使用上述搬运辊部，使上述基材在上述第一真空气室及上述第二真空气室中往复，由此在上述基材的表面上沉积原子层而形成原子层沉积膜。
2.如权利要求1所述的卷取成膜装置，其中，
上述第一辊构成为，上述第一辊的旋转轴能够绕着与上述基材正交的轴线旋转。
3.如权利要求1所述的卷取成膜装置，其中，
还具备与上述第二辊连接的驱动机构。
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