JP2009158416A - 固体電解質薄膜の製造方法、平行平板型マグネトロンスパッタ装置、及び薄膜固体リチウムイオン2次電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スパッタリング法により、リン酸リチウム焼結体からなるターゲットを用い、希ガス及び窒素ガスを供給して、0.1〜1.0Paの圧力下、固体電解質薄膜としての窒素置換リン酸リチウム薄膜を製造する。この固体電解質薄膜の製造方法を実施するための、特定の防着板を備えた平行平板型マグネトロンスパッタ装置、及びこの装置を用いて得られた固体電解質薄膜を備えた薄膜固体リチウムイオン2次電池を製造する。
【選択図】図3
Description
実施例1における固体電解質薄膜LiPON薄膜と同様に形成することが出来る。
12 排気口 13 ガス導入口
14 バッキングプレート 15 ターゲット
16 真空計 17 第1防着板
17a アースシールド 17b 上部防着板
17c 治具 18 第2防着板
18a 上端部 19 ステージ
20 ブロッキングコンデンサ 21 カソード
22 マグネット 23 ガイドリング
24 支持部材 25 防着カバー
S 基板
A 上部防着板と第2防着板の上端部との間の隙間
B ガイドリングと防着カバーとの間の隙間
Claims (4)
- スパッタリング法により、リン酸リチウム焼結体からなるターゲットを用い、希ガス及び窒素ガスを供給して、0.1〜1.0Paの圧力下、固体電解質薄膜としての窒素置換リン酸リチウム薄膜を製造することを特徴とする固体電解質薄膜の製造方法。
- ガス導入系と真空排気系とを備えた真空槽を有し、この真空槽の天井部には、固定されたターゲットとバッキングプレートとが、バッキングプレートの背面を真空槽外部側に向けて設置され、このバッキングプレートの背面である大気側の面には、カソードが設けられ、このカソード中には磁力線を形成するためのマグネットが配置され、該真空槽の内部には、その下方に該ターゲットの表面に対向して基板を載置するためのステージが設置され、そして成膜空間を囲繞するように防着板が設けられている平行平板型マグネトロンスパッタ装置において、該防着板として、該バッキングプレートの側面の下方部分、該ターゲットの厚み方向の周囲部、及び該バッキングプレートの底面の周縁部に対向して設けられたアースシールドと、このアースシールドに対向し、離間して設けられた上部防着板とからなる第1防着板が真空槽の上方に配置され、また、該バッキングプレートの底面の直径より大きな直径を有する第2防着板が該成膜空間を囲繞するように該第1防着板の下に配置されており、該第2防着板の上端部は、該アースシールド及び該上部防着板とで形成されている開口部内に突出するように配置され、該上部防着板には、導入ガスを成膜空間へ供給するための開口が設けられ、該アースシールドと該上部防着板とは、真空槽の上部壁面に固定され、該第2防着板の上端部と上部防着板との間に1〜3mmの隙間が設けられ、そして、該上端部とアースシールドとの間の隙間が、該上端部と上部防着板との間の隙間よりも大きくなるように構成されており、該第2防着板は、昇降自在の支持部材に支持され、基板の搬送時及び成膜時に該第2防着板が昇降できるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の固体電解質薄膜の製造方法を実施するために用いられる平行平板型マグネトロンスパッタ装置。
- 基板上に、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質薄膜層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順序で又は逆の順序で積層する薄膜固体2次電池の製造方法において、請求項2記載の装置を用いて、固体電解質薄膜層としての窒素置換リン酸リチウム薄膜を、スパッタリング法により、希ガス及び窒素ガスを供給して、0.1〜1.0Paの圧力下で形成することを特徴とする薄膜固体リチウムイオン2次電池の製造方法。
- 前記基板上に、DCスパッタリング法によりPt、Ti及びMgOからなる負極集電体層を形成し、この負極集電体層上にRFスパッタリング法によりLiCoO2からなる負極活物質層を形成し、この負極活物質層上に、RFスパッタリング法により、希ガス及び窒素ガスを供給して、0.1〜1.0Paの圧力下、窒素置換リン酸リチウム薄膜からなる固体電解質薄膜層を形成した後、真空蒸着法によりLiからなる正極活物質層を形成し、又は反応性スパッタリング法により、V若しくはV及びLiからなる合金と酸素とから得られる酸化物膜からなる正極活物質層を形成し、次いでDCスパッタリング法によりNi又はCuからなる正極集電体層を形成することを特徴とする請求項3記載の薄膜固体リチウムイオン2次電池の製造方法。
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