薄膜的制造装置、薄膜的制造方法及基板输送辊的制作方法

专利名称：薄膜的制造装置、薄膜的制造方法及基板输送辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜的制造装置、薄膜的制造方法及基板输送辊。
背景技术：
在器件的高性能化、小型化中薄膜技术正在广泛地发展。此外，器件的薄膜化不仅限于用户的直接优点，而且从地球资源的保护、功耗的降低这样的环境方面来看也起到重要的作用。在该薄膜技术的发展中，必需满足薄膜制造方法的高效率化、稳定化、高生产性化、低成本化这样的产业利用方面的要求，正不断努力满足这些要求。
为了提高薄膜的生产性，高堆积速度的成膜技术是必须的。在以真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、CVD法(化学汽相沉积法)等为代表的薄膜制造中，堆积速度的高速化正在进展。此外，作为连续地大量形成薄膜的方法，使用卷取式的薄膜制造方法。卷取式的薄膜制造方法是将卷成卷状的长尺寸的基板从卷出辊卷出，在沿输送系统输送期间，在基板上形成薄膜，而后将基板卷取于卷取辊的方法。例如，通过将使用电子束的真空蒸镀源等高堆积速度的成膜源和卷取式的薄膜制造方法组合，可生产性良好地形成薄膜。作为决定这样的连续卷取式的薄膜制造是否成功的主要原因，存在成膜时的热负荷及基板的冷却的问题。例如，在真空蒸镀的情况下，来自蒸发源的热辐射和蒸发原子所具有的热能被给予基板，基板的温度上升。在其他的成膜方式中，虽然热源不同，但是同样在成膜时在基板上施加热负荷。为了防止因该热负荷而产生基板的变形、熔断等，而进行基板的冷却。冷却不一定限于成膜期间，也可在成膜区域以外的基板输送路径中进行。作为在大气中使用辊来冷却浆料等的方式，在专利文献I中公开了一种冷却辊，其特征在于，在圆筒体的筒壁设置多个缝隙或孔，在该圆筒体内设置隔板，使该圆筒体相对于该隔板可滑动旋转，在用该隔板分隔的一室设置有冷却气体喷出管。根据该冷却辊，通过向浆料喷吹大量的冷却气体，而可从浆料直接夺走热、进行冷却。但是，在真空氛围下，使用由冷却气体直接夺走热那样程度的大流量气体，就不能维持真空。例如，作为成膜中的基板的冷却方式，广泛使用在基板沿着配置于输送系统的路径上的圆筒状罐的状态下进行成膜的方法。根据该方法，如果确保基板和圆筒状罐之间的热接触，则可使热散逸至热容量大的冷却罐，因此可防止基板的温度上升。此外，可将基板的温度保持为特定的冷却温度。利用冷却罐进行的基板的冷却在成膜区域以外的基板输送路径中也有效。作为确保基板和圆筒状罐之间的热接触的方法之一，有气体冷却方式。在专利文献2中公开了 在作为基板的晶片形成薄膜的装置中，向晶片和支撑机构之间的区域导入气体。由此，可确保晶片和支撑机构之间的热传递，因此可抑制晶片的温度上升。另一方面，作为基板的冷却机构，也可使用冷却带来代替圆筒状罐。在进行使用斜入射成分的成膜时，在基板直线状行走的状态下进行成膜，会在材料利用效率方面有利，作为此时的基板冷却机构使用冷却带是有效的。在专利文献3中，公开了将带用于基板材料的输送和冷却的情况下的带的冷却方法。根据专利文献3公开的方法，在给予热负荷的薄膜形成装置中，在使用提高薄膜形成效率的冷却带的情况下，为了将该冷却带进一步冷却，在内侧设置二层以上的冷却带、利用液状介质的冷却机构。这样，可提高冷却效率，因此可改善以电磁转换特性为代表的磁带的特性，同时，可显著改善生产性。专利文献I :日本实开昭60 - 184424号公报专利文献2 :日本特开平I 一 152262号公报专利文献3 :日本特开平6 - 145982号公报

发明内容
为了提高薄膜的生产性，而需要成膜速度的高速化和与此相伴的冷却效率的提闻。为了提高气体冷却的冷却效率，提高冷却体和基板之间的压力是有效的。例如，需要尽可能缩小冷却体和基板的间隔，并增加冷却气体量。但是，在上述现有构成中，若增加导入真空槽内的气体，则由于从冷却体和基板之间漏出的冷却气体而使真空度恶化，产生薄膜的品质下降、异常放电等问题，因此导入气体量是有限制的。此外，需要排气泵的大型化，出现设备成本增大的问题。本发明的目的是解决上述问题，提供可抑制真空度恶化地实现高速成膜所需的气体冷却。S卩，本发明提供一种薄膜的制造装置，具备真空槽；输送系统，配置在所述真空槽内以使得将长尺寸的基板从卷出位置向卷取位置输送；开口部，设置在所述输送系统的输送路径；和成膜源，用于在所述开口部向所述基板赋予材料，所述输送系统包括吹风辊，该吹风辊具有输送所述基板的功能、以及将用于冷却所述基板的气体向所述基板供给的功能，所述吹风辊包括(i)圆筒形的第一壳体，其具有用于支撑所述基板的圆筒形的外周面、和沿所述外周面的周向设置的作为所述气体的供给路径的多个第一贯通孔，能与所述基板同步地旋转；(ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，被禁止与所述基板同步地旋转；(iii)歧管，其是在所述第一壳体的内部由所述内块规定以保持从所述真空槽的外部导入的所述气体的空间，形成为在由以所述第一壳体的旋转轴为中心的、所述第一壳体和所述基板的接触部分的角度定义的接触角(抱务角，holding angle,抱持角)的范围内，向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述第一壳体的径向上具有相对较大的尺寸；和(iv)间隙部，其是形成在所述第一壳体的内部的空间，形成为在所述接触角的范围外向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述径向上具有相对较小的尺寸。在另一技术方案中，本发明提供一种薄膜的制造方法，包括在真空槽内构筑长尺寸的基板的输送系统的工序；从所述输送系统的卷出位置向卷取位置输送长尺寸的基板的工序；和从成膜源向设置在所述输送系统的输送路径的开口部蒸发材料以使得向所述基板赋予材料的工序，所述输送系统具有吹风辊，其具有输送所述基板的功能、以及将用于冷却所述基板的气体向所述基板供给的功能；在所述基板的输送方向上配置在所述吹风辊的上游侧的第一辊；和在所述基板的输送方向上配置在所述吹风辊的下游侧的第二辊，所述吹风辊包括(i)圆筒形的第一壳体，其具有用于支撑所述基板的圆筒形的外周面、和沿所述外周面的周向设置的作为所述气体的供给路径的多个第一贯通孔，能与所述基板同步地旋转；(ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，被禁止与所述基板同步地旋转；(iii)歧管，其是在所述第一壳体的内部由所述内块规定以保持从所述真空槽的外部导入的所述气体的空间，形成为在以所述第一壳体的旋转轴为中心的特定角度的范围内，向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述第一壳体的径向上具有相对较大的尺寸；和(iv)间隙部，其是形成在所述第一壳体的内部的空间，形成为在所述特定角度的范围外向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述径向上具有相对较小的尺寸，在构筑所述输送系统的工序中设定所述第一辊、所述吹风辊及所述第二辊之间的相对位置关系，以使所述特定角度收束在由所述第一壳体和所述基板的接触部分的角度定 义的接触角的范围内。在又一个技术方案中，本发明提供一种基板输送棍，具有在真空中输送基板的功能、及将用于冷却所述基板的气体在真空中向所述基板供给的功能，具备(i)圆筒形的第一壳体，其具有用于支撑所述基板的圆筒形的外周面、和沿所述外周面的周向设置的作为所述气体的供给路径的多个第一贯通孔，能与所述基板同步地旋转;(ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，被禁止与所述基板同步地旋转；(iii)歧管，其是在所述第一壳体的内部由所述内块规定以保持从外部导入的所述气体的空间，形成为在以所述第一壳体的旋转轴为中心的特定角度的范围内，向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述第一壳体的径向上具有相对较大的尺寸；和(iv)间隙部，其是形成在所述第一壳体的内部的空间，形成为在所述特定角度的范围外向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述径向上具有相对较小的尺寸。在又一个技术方案中，本发明提供一种薄膜的制造装置，具备真空槽；输送系统，配置在所述真空槽内，包括吹风辊，该吹风辊具有(i )第一壳体，其沿着表面输送基板，与所述基板同步地旋转，具有多个贯通孔；(ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，不与所述基板同步地旋转；(iii)歧管，其位于所述第一壳体和所述内块之间，设定在所述第一壳体和所述基板接触的接触角的范围的内侧，被导入用于冷却所述基板的气体；和(1￥)间隙部，其设定在所述歧管以外，与所述歧管相比与所述内块之间的空间小；开口部，设置在所述输送系统的输送路径；和成膜源，用于在所述开口部向所述基板赋予材料。根据本发明，可高效地向第一壳体和基板之间送入冷却气体。因此，即使减少冷却气体的导入量也可提高第一壳体和基板之间的气压。因而，可抑制真空度的恶化地进行基板的气体冷却。此外，可紧凑地实现薄膜的制造装置。


图I是表示本发明的实施方式的一例的成膜装置的示意图。图2是表示本发明的实施方式的另一例的成膜装置的示意图。图3是表示本发明的实施方式的又一例的成膜装置的示意图。图4是吹风辊的立体图。图5是吹风辊的纵剖视图。图6是吹风辊的横剖视图。图7是接触角的说明图。
图8是第一壳体的展开图。图9是表示气体漏出减少部件的位置及形状的示意图。图10是表示向冷却体和基板之间导入气体的方法的一例的剖面示意图。图11是第一变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。图12是第二变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。图13是第三变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。图14是第四变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。图15是第五变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施方式。在图I中示意地表示成膜装置整体的构成的一例。成膜装置20A (薄膜的制造装置)具备真空槽22、输送系统50A、成膜源19、挡板29、原料气体导入管30及排气泵35。输送系统50A由卷芯辊23、吹风辊6、输送辊24、罐27及卷芯辊26构成。吹风辊6具有输送基板21的功能和将用于冷却基板21的气体向基板21供给的功能。吹风辊6也是输送辊之一。通过气体供给管52，从真空槽22的外部向吹风辊6供给气体。真空槽22是具有内部空间的耐压性的容器状部件。在真空槽22的内部空间中配置有输送系统50A、成膜源19等。卷芯辊23是可绕轴心旋转地设置的辊状部件。在卷芯辊23的表面卷绕有带状长尺寸基板21。卷芯辊23向离卷芯辊23最近的输送辊(在图I中，为吹风辊6)供给基板21。排气泵35设置在真空槽22的外部，使真空槽22内部成为适于薄膜形成的减压状态。排气泵35例如由以油扩散泵、低温泵、涡轮分子泵等为主泵的各种真空排气系统构成。基板21，可使用各种金属箔、各种高分子膜、高分子膜和金属箔的复合体等。作为金属箔，可举出铝箔、铜箔、镍箔、钛箔、不锈钢箔等。作为高分子膜，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亚胺等。但是，基板21的材料没有特别限定。作为基板21，可使用不受上述材料限定的长尺寸基板。基板21的宽度为例如5(Tl000mm。基板21的优选厚度为例如3 150 μ m。基板21的宽度小于50mm，则气体冷却时的基板21的宽度方向上的气体损失大，但是，也不是不能应用本发明。基板21的厚度小于3 μ m，则基板21的热容量极小，因而容易发生热变形，但是，并不表示不能应用本发明。
基板21的输送速度根据应制作的薄膜的种类及成膜条件而不同，例如，为O. f500m/分。向输送中的基板21施加的张力可根据基板21的材质、基板21的厚度、成膜速度等条件来适当调节。输送辊24是可绕轴心旋转地设置的辊状部件。输送辊24将从卷芯辊23供给的基板21导引到成膜区域，最终导引到卷芯辊26。当基板21沿罐27在设置于成膜区域的开口部31行走时，从成膜源19飞来的材料粒子根据需要与从原料气体导入管30导入的原料气体反应、堆积在基板21，在基板21的表面形成薄膜。卷芯辊26是可通过未图示的驱动机构(例如电机)驱动旋转地设置的辊状部件，将形成有薄膜的基板21卷取保存。成膜源19可使用各种成膜源。例如，可使用利用了电阻加热、感应加热、电子束加热等的蒸发源、离子镀源、溅射源、CVD源等。此外，成膜源19可以组合使用离子源、等离子源。例如，在开口部31的铅垂下方设成膜源19。成膜源19是上部开口的容器状部件，蒸发用坩埚是其具体的一例，在蒸发用坩埚的内部载置材料。在成膜源19的附近设置电子枪等加热机构，通过来自该电子枪的电子束等将蒸发用坩埚的内部的材料加热而蒸发。材料的蒸汽向铅垂上方移动，通过开口部31而在基板21的表面附着。由此，在基板21的表面形 成薄膜。挡板29将从成膜源19飞来的材料粒子与基板21接触的区域仅限制在开口部31。成膜装置20A还可具备将反应成膜用的成膜气体导入真空槽22中的机构。作为导入成膜气体的机构，例如，是图I的原料气体导入管30。原料气体导入管30例如是一端配置在成膜源19的铅垂上方而另一端与在真空槽22的外部设置的未图示的成膜反应用气体供给机构连接的管状部件，向材料的蒸汽供给例如氧气、氮气等。由此，在基板21的表面形成以从成膜源19飞来的材料的氧化物、氮化物或氮氧化物为主成分(以质量比含有最多的成分)的薄膜。在成膜反应用气体供给机构有储气瓶、气体产生装置等。形成有薄膜的基板21经由其他的输送辊24而卷取于卷芯辊26。在从卷芯辊23到卷芯辊26的基板输送路径的中途，设置有吹风辊6。基板21由吹风棍6冷却。吹风棍6可在输送系统50A中仅设置一个，也可如本实施方式那样在输送系统50A中设置多个吹风辊6。并且，吹风辊6可设置在能冷却成膜前的基板21的位置，也可设置在能冷却成膜后的基板21的位置。图4中表不吹风棍6的立体图。图5中表不吹风辊6的纵剖视图。图6中表示吹风辊6的横剖视图。吹风辊6具有与基板21同步旋转的外壳体11 (第一壳体)和不与基板21同步旋转的内块12。在外壳体11形成有多个贯通孔13。例如，在中空圆柱的外壳体11的中空部分配置内块12。外壳体11的直径是例如4(Tl000mm。外壳体11大则容易获得冷却能力，但是，在过大时真空槽22中占有的体积变大，会使成膜装置20A大型化而使设备成本增大。此外，直径越大，则热膨胀所产生的变形的绝对值变大，因此在与外壳体11的旋转轴O平行的方向(宽度方向)的长度长的情况下，难以维持外壳体11和内块12的间隙精度。另一方面，在外壳体11的直径小时难以确保外壳体11的内周面的磨削加工精度。为了稳定行走，宽度方向上的外壳体11的长度(宽度)设定得比基板21的宽度长。外壳体11的宽度根据基板21的宽度例如是10(T800mm。此外，形成有贯通孔13的区域中的外壳体11的厚度为例如2 15_。在厚度薄时，因施加于基板21的张力而易于发生外壳体11的变形，在外壳体11厚时，用于形成贯通孔13的加工变得困难。
如图4所示，贯通孔13的直径、旋转方向的孔间距A及轴向的孔间距B根据基板21的冷却条件、真空度条件而适当设定。贯通孔13的直径是例如O. 5 3mm。在贯通孔13的直径过大时，冷却气体的漏出变大，反之，在贯通孔13的直径小时，用于形成贯通孔13的加工变困难。孔间距A是例如l(T50mm。此外，孔间距A也可以换算成外壳体11的旋转方向的角度间距，例如是5 30度左右。在孔间距A小时，孔加工的数量增加、设备成本增大。在孔间距A过大时，外壳体11的旋转位置所引起的压力变动增大，冷却能力的均匀性下降。孔间距B是例如l(T200mm。孔间距B不必是在宽度方向上均匀的间距，可根据基板21的温度和冷却的状态来适当调整。在孔间距B小时，孔加工的数量增力卩、设备成本增大，然而，在孔间距B过大时，宽度方向的冷却能力的均匀性下降。在外壳体11和内块12之间，形成有被导入气体的歧管14和在歧管14以外设定的间隙部15。歧管14是在外壳体11和内块12之间形成的I个以上的中空空间。也可将多个中空空间连接而构成歧管14。歧管14例如将内块12的一部分挖去而形成，与外壳体11的贯通孔13和气体流路16 (气体导入端口)相连。从气体流路16导入的冷却气体经歧 管14向贯通孔13供给。通过使在歧管14处的外壳体11和内块12的间隔成为例如5mm以上，可将冷却气体以高传导率导向贯通孔13。间隙部15处的外壳体11和内块12的间隔设定为比歧管14小，是例如30 μ m"200 μ m0 S卩，在外壳体11的径向上的间隙部15的尺寸比在径向上的歧管14的尺寸小。在间隔过大时，经间隙部15从贯通孔13漏出的冷却气体增多，真空度恶化。在间隔过小时，因加工精度、热膨胀所导致的变形等而使外壳体11和内块12接触，发生旋转异常、吹风辊6的损伤的风险变高。歧管14设定在基板21与吹风辊6接触的接触角的范围的内侧。这样，容易将经歧管14从贯通孔13放出的冷却气体封闭在外壳体11和基板21之间。更优选地，将歧管14设定在距接触角的范围的两侧向内侧孔间距A以上的范围内。这样，更容易将经歧管14从贯通孔13放出的冷却气体封闭在外壳体11和基板21之间。再有，也可设有接近外壳体11的外周面而相对的气体漏出减少部件。这样，可进一步减少接触角的范围以外的冷却气体的漏出。气体漏出减少部件例如是在接触角的范围以外离外壳体11为5(Γ300μπι左右的位置处接近地配置的弯曲板材。如图9所示，气体漏出减少部件56例如具有沿第一壳体11的外周面Ilp的圆弧形状。可在与第一壳体11的外周面Ilp相对的位置且在接触角的范围外设置气体漏出减少部件56。通过以上那样的吹风辊6的结构，外壳体11的贯通孔13随着外壳体11的旋转而与歧管14和间隙部15相对向地移动。从气体流路16到贯通孔13的传导率，在经过了歧管14的情况下远比在经过了间隙部15的情况下大。因此，在没有基板21的状态下，在与歧管14相对时向外通过贯通孔13的冷却气体的量比在与间隙部15相对时通过贯通孔13的冷却气体的量多。因此，可从接触角的范围的贯通孔13高效地放出冷却气体，因而可提高外壳体11和基板21之间的冷却气体压力。在存在基板21的情况下，在接触角的范围内在外壳体11和基板21之间存在高压力的冷却气体，因此外壳体11可从基板21高效地受热。另一方面，在接触角的范围外，夕卜壳体11接近内块12且在外壳体11和内块12之间保持有冷却气体。因此，外壳体11由内块12高效地冷却。这样，随着外壳体11的旋转，外壳体11周期性地反复进行基板21的冷却和向内块12的放热，因此可长时间发挥稳定的冷却动作。此外，在向歧管14导入了气体时，外壳体11的外周面Ilp和基板21之间的平均压力例如比大气压低。另外，外壳体11的外周面Ilp和基板21之间的间隔的变化根据气体导入的有无可为100 μ m以下。再有，外壳体11的外周面Ilp和基板21之间的平均压力所引起的浮力可以比基板21的输送张力所引起的基板21向吹风辊6的垂直阻力小。通过使导入了冷却气体时的、外壳体11的外周面Ilp和基板21之间的平均压力比大气压低，可减少从外壳体11的外周面Ilp 和基板21之间漏出的冷却气体的量。因此，可减小排气泵35的负荷。外壳体11和基板21的间隔的变化可使用激光位移计来测定。用激光位移计，可测定从激光位移计的测定头到对象物的距离。在没有基板21的状态下，从测定头到外壳体11的距离为恒定。在存在基板21的状态下，从测定头到基板21的距离变化。从在没有基板21的状态下测得的测定值，减去在存在基板21的状态下测得的测定值及基板21的厚度，从而可算出外壳体11和基板21的间隔。“平均压力”意指接触角的范围内的在基板21整体的平均值，可使用传导率、气体的供给压力和气体的流量来理论上计算。传导率由气体的流路的形状(贯通孔的直径、贯通孔的长度、歧管的尺寸等)、及外壳体11和基板21的间隔分布决定。此外，在外壳体11的旋转不匀超过阈值、或者外壳体11的旋转速度低于阈值的情况下，可判断为外壳体11的外周面Ilp和基板21之间的平均压力所引起的浮力比基板21的输送张力所引起的、基板21对吹风辊6的垂直阻力小。外壳体11的旋转可用速度不匀计来测定。速度不匀计例如由橡胶辊和旋转编码器构成。根据本实施方式，即使减少冷却气体的导入量也可提高吹风辊6和基板21之间的气压。此外，由于可紧凑地实现冷却功能，因此可抑制设备的大型化、高成本化。其次，更详细地说明本实施方式的吹风辊6的结构。如图Γ图6所示，吹风辊6具备圆筒形的第一壳体11 ;在第一壳体11的内部配置的内块12 ;以及将内块12固定的支撑体17。在第一壳体11的内部，形成有歧管14及间隙部15。第一壳体11具有用于支撑基板21的圆筒形的外周面Ilp和沿外周面Ilp的周向设置的多个贯通孔13 (第一贯通孔)。第一贯通孔13起到从歧管14向基板21供给气体的供给路径的作用。第一壳体11构成为可与基板21同步地旋转。具体地，如图5所示，可在第一壳体11的两端分别设置轴承54。通过轴承54，将第一壳体11能旋转地与支撑体17连接。内块12是被禁止与基板21同步旋转的部件。在本实施方式中，内块12固定在支撑体17。支撑体17固定在例如真空槽22。即，内块12的位置及姿势相对于真空槽22固定。歧管14是以使保持从真空槽22的外部导入的气体的方式在第一壳体11的内部中由内块12规定的空间。歧管14形成为在接触角的范围内向多个第一贯通孔13导引气体。在第一壳体11的径向上，歧管14具有相对较大的尺寸。因此，如先前说明那样，第一壳体11和基板21之间的气体的压力被维持为较高的压力。
“接触角的范围内”也包括在第一壳体11的周向上接触角的范围的一端或两端与歧管14的范围的一端或两端一致的情况。这里，“一致”不意味着完全一致。换算为第一壳体11的旋转角度，例如，即使歧管14从接触角的范围超出约2 3度，这也不过是误差，仍视作接触角的范围的一端或两端与歧管14的范围的一端或两端一致。间隙部15也是在第一壳体11的内部形成的空间，形成为在接触角的范围外向多个第一贯通孔13导引气体。在第一壳体11的径向上，间隙部15具有相对较窄的尺寸。如图7所示，“接触角”由以第一壳体11的旋转轴O为中心、第一壳体11和基板21的接触部分的角度Θ定义。接触角的大小没有特别限定。例如，若接触角收束在3(Γ180度(或45 120度)的范围中，则即使在第一壳体11的直径以某种程度小的情况下也不会产生过度的弯曲应力，可将基板21顺畅地输送。输送系统50Α包括沿基板21的输送方向在吹风辊6的上游侧配置的第一辊；和沿基板的输送方向在吹风辊6的下游侧配置的第二辊。接触角由第一辊、吹风辊6及第二辊之间的相对位置关系规定。在图I所示的成膜装置20Α中，“第一辊”是卷芯辊23或输送 辊24。“第二辊”是输送辊24或卷芯辊26。这里，假设为歧管14形成为以第一壳体11的旋转轴O为中心在特定的角度范围内将气体导向多个第一贯通孔13。可构筑输送系统50Α以使“特定的角度”收束在接触角的范围内。为了制造薄膜，首先，在真空槽22内构筑输送系统50Α。从输送系统50Α的卷出(开卷)位置(卷芯辊23)向卷取位置(卷芯辊26)输送基板21。从成膜源19向在输送系统50Α的输送路径设置的开口部31蒸发材料，以对基板21赋予材料。在构筑输送系统50Α的工序中，设定第一辊(卷芯辊23)、吹风辊6及第二辊(输送辊24)之间的相对位置关系以使“特定的角度”收束在接触角的范围内。如图7所示，由角度Θ定义的接触角比通过将在周向上互相相邻的两个第一贯通孔13的各中心和第一壳体11的旋转轴O连接而得到的两个线段所成的角度α大。根据该关系，多个第一贯通孔13的至少一个能够必定与歧管14相对。在本实施方式中，规定周向上的歧管14的范围(角度范围)以使得仅在接触角的范围内歧管14与多个第一贯通孔13相对。根据该构成，容易将第一壳体11和基板21之间的气体的压力维持为高压力。如图6所示，内块12在接触角的范围外具有圆弧状的外周面。在内块11的圆弧状的外周面和第一壳体11的内周面之间形成有间隙部15。根据该构成，容易将间隙部15的宽度保持为一定。即，间隙部15的宽度可以是一定。可将宽度一定的范围认作间隙部15，将除此以外的范围认作歧管14。如图6所示，多个第一贯通孔13沿周向以等间隔形成。这样，可确保周向的冷却能力的均匀性。图8是第一壳体11的展开图。多个第一贯通孔13构成(i)在与旋转轴O平行的宽度方向WD的预定位置沿周向LD设置的第一组G1和(ii)在宽度方向WD上与预定位置相邻的位置沿周向LD设置的第二组G2。属于第一组G1的多个第一贯通孔13和属于第二组G2的多个第一贯通孔13形成有交错的排列。根据第一贯通孔13的该排列，可进行更均匀的冷却。但是，多个第一贯通孔13的排列没有特别限定，例如也可形成为格子状。如图5所示，支撑体17具有用于从真空槽22的外部向歧管14导入气体的气体流路16 (气体导入端口)。支撑体17和内块12不是必须由不同的部件构成。可以是内块12的一部分从第一壳体11突出，该突出的部分起到支撑体17的作用。例如，关于吹风辊6，将外壳体11设定为直径120mm、宽度120mm、厚度6. 5mm，将贯通孔13设定为直径1mm，将孔间距A设定为20度，将孔间距B设定为38mm且构成三列，将间隙部15处的外壳体11和内块12的间隔设定为ΙΟΟμπι。此时,若以73sccm (standardcubic centimeter per minute,每分钟标准毫升)的流量导入氦气而作为来自气体流路16的冷却气体，则能够得到与在不进行来自气体流路16的气体导入，而以使得真空槽22整体成为IOOPa的方式将氦气导入真空槽22的情况下同等的气体冷却能力。导热系数可通过使用热电偶等测定在吹风辊6的表面行走中的基板21的温度，根据移动时间和基板21的温度的变化来算出。气体冷却的导热系数也取 决于基板21的种类，例如为O. 003ff/cm2/K。例如，在该情况下，若仅是在真空槽22的一部分导入差压结构，则氦气导入量需要约680sccm。通过吹风辊6，可使所需的气体导入量减少到1/9左右。如上所述，根据成膜装置20A，从卷芯辊23送出的基板21经输送辊24而行走，卷取于卷芯辊26。在其途中，在开口部31接受从成膜源19飞来的蒸汽并根据需要接受氧气、氮气等的供给而在基板21上形成薄膜，而且，由吹风辊6将基板21冷却。通过这些动作，成膜装置20A可进行抑制了基板21的温度上升的卷取成膜。图2是表示本发明的实施方式的另一例的成膜装置的示意图。在图2中，对于与图I相同的构成要素使用相同标记，并省略说明。根据成膜装置20B，例如，可形成锂离子二次电池用负极。以下所示的具体数值仅是一例，本发明不受其限定。使用成为集电体的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化铜箔(厚度18 μ m、宽度100mm)来作为基板21，在集电体的两面上分别通过真空蒸镀法以8 μ m的厚度形成硅多层薄膜。在将具备两台口径14英寸的油扩散泵来作为排气泵35的容积O. 4m3的真空槽22排气至O. 002Pa后，将作为成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本电子公司制的270度偏转型电子束蒸发源(成膜源19)来进行。将加速电压-10kV、发射电流52(T700mA的电子束向溶融娃照射，将广生的蒸汽射向(指向)沿te 27彳丁走中的基板21。将未图示的金属掩模(开口长度各为100mm)设置在离基板21约2mm的位置，以使硅薄膜的成膜宽度为85mm。输送系统50B构成为可进行基板21的往返行走。通过一次的行走，在基板21的两面各形成一层膜厚O. 5μπι左右的硅薄膜。通过一边往返行走一边反复进行16次成膜，而可形成约8 μ m的硅薄膜。向基板21的两面形成各层以例如平均发射电流600mA、基板输送速度2m/分、平均成膜速度80nm/秒来进行。吹风辊6a设置于在基板21的单面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)进行成膜前的输送路径中。关于吹风棍6a,将外壳体11设定为直径120mm、轴向长度120mm、厚度4mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为20mm,将孔间距B设定为30mm且构成三列，将间隙部15处的外壳体11和内块12的间隔设定为80μπι。作为来自气体流路16的冷却气体以80sccm导入気气。从而,可使向基板21的各面开始成膜时的基板21的温度大体相同。通过使成膜开始时的基板21的温度在两面均等，而可使薄膜的品质相同，此夕卜，还可减小热膨胀系数差等引起的成膜后的基板21翘起。另外，通过将向第二面开始成膜时的基板21的温度抑制得低，而可降低基板21的最高到达温度，可防止基板21的劣化。作为一例，作为电池用极板，在铜箔基板上进行硅薄膜的成膜的情况下，对于温度上升所导致的铜箔的劣化，可通过例如拉伸试验等所导致的机械物性值的变化来进行评价。热劣化的铜箔表现出对拉伸载荷的伸长量增加、破裂强度下降等现象。由于锂二次电池极板所使用的硅薄膜在吸藏锂时膨胀，因此这些特性劣化会导致极板的变形、破裂。此外，吹风辊6b在基板21的各行走中设置在从成膜完成后到达卷芯辊26之间。这样，可使卷取时的基板21的温度接近常温。通过使卷取时的基板21的温度为常温附近，而防止卷取时的基板21的热变形所引起的皱纹的产生，且可防止卷取后的基板21的收缩所引起的卷紧的现象。关于吹风棍6b,将外壳体11设定为直径80mm、轴向长度120mm、厚度3mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为15mm,将孔间距B设定为30mm且构成三列，将间隙部15处的外壳体11和内块12的间隔设定为50μπι。作为来自气体流路16的冷却气体以50sccm导入IS气。根据图2所示的成膜装置20B，在输送路径的两个部位设置有开口部31，以使得在 输送路径的第一成膜区域在基板21的第一面形成薄膜后，在位于比第一成膜区域靠下游侧的第二成膜区域在基板21的第二面形成薄膜。构筑输送系统50B，以使得在通过第一成膜区域后、到达第二成膜区域前，基板21通过吹风辊6 (6a)而被冷却。这对于图3所示的成膜装置20C也同样。图3是表示本发明的实施方式的又一例的成膜装置的示意图。在图3中，对于与图I和图2相同的构成要素使用相同标记，并省略说明。根据成膜装置20C，例如，可形成锂离子二次电池用负极。使用成为集电体的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化铜箔(厚度18 μ m、宽度200mm)来作为基板21，在集电体的两面上分别通过真空蒸镀法形成厚度15 μ m的硅氧化物多层薄膜。在将具备两台口径14英寸的油扩散泵来作为排气泵35的、容积O. 4m3的真空槽22排气至O. 002Pa后，将作为成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本电子公司制的270度偏转型电子束蒸发源(成膜源19)来进行。将加速电压-10kV、发射电流950mA的电子束向熔融娃照射，将产生的蒸汽射向基板21。基板21在距由10°C的冷却水冷却的冷却体I约O. 5mm的位置移动，在沿冷却体I移动的期间形成硅薄膜。基板21的宽度方向的冷却体I的长度是90_。冷却体I由铝构成。如图10中剖面示意图所示，为了向冷却体I和基板21之间导入气体，而在冷却体I设有冷却用气体导入口 36及歧管32。形成有从歧管32延伸到冷却体I的表面的细孔33，经由细孔33向冷却体I和基板21之间供给气体。将金属掩模25 (开口长度各为150mm)设置在离基板21 (铜箔基板)约2mm的位置，以使硅薄膜的成膜宽度为180_。此外，从在基板21的成膜面侧设置的反应气体喷嘴向金属掩模25的开口部31喷出氧气。从而在基板21上形成娃氧化物薄膜。输送系统50C构成为可进行基板21的往返行走。通过一次的行走，在基板21的两面各形成一层厚度I μ m左右的硅薄膜。通过一边往返行走一边反复进行15次成膜，而可形成约15 μ m的硅氧化物薄膜。向基板21的两面形成各层以例如平均发射电流950mA、基板输送速度3. 6m/分、平均成膜速度200nm/秒来进行。此时，作为冷却气体将氩气以9sCCm导入冷却体I和基板21之间。此外，作为成膜反应用气体从反应气体喷嘴向各开口部31分别以30SCCm导入氧气。吹风辊6a设置于在基板21的单面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)进行成膜前的输送路径中。关于吹风棍6a,将外壳体11设定为直径250mm、轴向长度400mm、厚度4mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为20mm,将孔间距B设定为50mm且构成五列，将间隙部15处的外壳体11和内块13的间隔设定为ΙΟΟμπι。此时，以250sccm导入氧气作为来自气体流路16的冷却气体。此外，在离外壳体11的外周面200 μ m的位置处设置平均厚度5_的铝块(气体漏出减少部件)。从而，可使向基板21的各面的成膜开始时的基板21的温度大体相同。此外，吹风辊6b在基板21的各行走中设置在从成膜完成后到卷芯辊26之间。这样，可使卷取时的基板21的温度接近常温。通过使卷取时的基板21的温度为常温附近，而防止卷取时的基板21的热变形所引起的皱纹的产生，且可防止卷取后的基板21的收缩所引起的卷紧的现象。关于吹风棍6b,将外壳体11设定为直径200mm、轴向长度400mm、厚度3mm,将贯通孔设定为直径Imm,将孔间距A设定为15mm,将孔间距B设定为50mm且构成五 列，将间隙部15处的外壳体11和内块12的间隔设定为60 μ m。以120sccm导入氧气作为来自气体流路16的冷却气体。说明了使用氩气和氧气来作为向吹风辊6导入的冷却气体，但是，也可使用氦气、氖气、氙气、氪气等惰性气体、氢气来作为冷却气体。(第一 第三变形例涉及的吹风辊)在卷取式的薄膜的制造中，基板21受到的热负荷除了成膜物质的冷凝热之外还有来自成膜源19的辐射热等。因此，热负荷在基板21的宽度方向上不一定是一定的。因此，期望使用气体来冷却基板21的情况下的冷却强度也可根据基板21的热负荷状态在基板21的宽度方向上调整。此外，期望在卷取式的薄膜制造中使用的气体冷却的设备容易确保加工精度，不受到基板21的张力所导致的不良影响。以下说明的第一 第三变形例用于解决上述问题，抑制真空度的恶化而实现适合宽度大的基板21的冷却的气体冷却。参照图f图10而说明的实施方式的特征只要不产生技术矛盾就可应用于各变形例的吹风辊及使用该吹风辊的薄膜的制造。第一 第三变形例涉及的吹风机的概要如下所述。在参照图Γ图9说明的吹风辊中，可沿与第一壳体的旋转轴平行的宽度方向形成有多个歧管。根据该构成，可按每个歧管独立地进行向贯通孔的气体导入。此外，可设有将内块固定的支撑体。支撑体具有与多个歧管连通的气体流路。可以使与导入多个歧管中的、端部的歧管的气体量相比，导入在端部的歧管的内侧形成的一个歧管或多个歧管的气体量多。根据该构成，可将基板的中央部比端部强力地冷却。另外，气体流路可包括与多个歧管都连通的第一气体流路和与在比端部的歧管靠内侧形成的一个歧管连通的第二气体流路。在比端部的歧管靠内侧形成有多个歧管的情况下，第二气体流路可以与选自在比端部的歧管靠内侧形成的多个歧管中的至少一个连通。根据该构成，可在基板的宽度方向上改变冷却气体的种类。此外，内块可具有在基板的宽度方向上排列且与多个歧管对应的多个分割块。第一壳体可具有与分割块对应的多个分割壳体(第一分割壳体)。根据该构成，可加工容易地得到宽度大的第一壳体。
内块可具有在基板的宽度方向上排列且与多个歧管对应的多个分割块。第一壳体可具有与分割块对应的多个分割壳体。分割壳体可分别具有经由轴承与内块或支撑内块的支撑体连接的机构。根据该构成,可防止第一壳体和内块的接触。此外，在第一壳体和内块之间，可设有第二壳体，第二壳体具有从内块的歧管向第一壳体的贯通孔导引冷却气体的多个贯通孔。可在第一壳体和第二壳体之间形成空间，也可在第二壳体和内块之间形成空间。内块可具有在基板的宽度方向上排列且与多个歧管对应地分割的多个分割块。第二壳体可具有与分割块对应的多个分割壳体(第二分割壳体)。根据该构成，可加工容易地得到宽度大的第二壳体。此外，可设有将内块固定的支撑体；将第二壳体和内块或支撑体经由轴承连接的第一连接机构；以及将第一壳体和第二壳体经由轴承连接的 第二连接机构。根据该构成，将第二壳体驱动旋转，可防止由于第一壳体而在基板产生擦伤。另外，支撑体可具有水流路，该水流路供将辊冷却的水流动。根据该构成，可防止辊的温度上升。接着，参照附图来说明第一 第三变形例涉及的吹风辊。对于与在实施方式中说明的部件相同的部件使用相同参照标记，并省略其说明。同样地，对于在各变形例中相同的部件标注相同的参照标记，并省略其说明。图11是第一变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。如图11所示，吹风辊60具备第一壳体11、内块62及支撑体17。在第一壳体11和内块62之间，形成有被导入气体的歧管14和在歧管14以外设定的间隙部15。歧管14是在第一壳体11和内块62之间形成的中空空间，由内块62形成有多个歧管14。具体地，沿与第一壳体11的旋转轴O平行的宽度方向，形成有多个歧管14。歧管14例如通过将内块62的一部分挖去而形成，与第一壳体11的贯通孔13和支撑内块62的支撑体17的气体流路16 (气体导入端口)相连。支撑体17和内块62可以是一体结构。从气体流路16导入的冷却气体经歧管14向贯通孔13供给。通过使在歧管14处的第一壳体11和内块62的间隔为例如5mm以上，能够以高传导率将冷却气体导向贯通孔13。此外，通过形成多个歧管14，根据需要来改变各歧管14的形状，而可独立地设定从气体流路16到贯通孔13的气体路径的传导率。这样，可使基板21的宽度方向的气体冷却的强度变化。多个第一贯通孔13以与多个歧管14对应的方式设有多列。因此，可均匀地保持第一壳体11和基板21之间的压力。支撑体17具有用于将气体从真空槽22的外部导入多个歧管14的气体流路16。气体流路16与多个歧管14分别连通。这样,可向各歧管14顺畅地导引冷却气体。例如，在使用了真空工艺的薄膜的形成中，基板21的宽度方向的中央部受到的热负荷比基板21的宽度方向的端部受到的热负荷大的情况较多。这是因为，即使薄膜的厚度均等，在基板21的中央部附近，辐射热引起的热负荷也比端部大。在该情况下，可进行多个歧管14的传导率设计，以使从吹风辊60的各歧管14经第一壳体11的贯通孔13喷出的冷却气体在基板21的中央部相对较多，在基板21的端部相对较少。这样，可根据基板21受到的热负荷而使冷却强度变化。可减小基板21的宽度方向的温度分布，减轻基板21的热扭曲等。
此外，如图11所示，可准备多个气体流路16的系统。即，气体流路16具有与多个歧管14都连通的第一气体流路7和与在比端部的歧管14靠内侧形成的歧管14连通的第二气体流路8。具体地，第二气体流路8与多个歧管14中的、比在宽度方向上位于两端的两个歧管14靠内侧形成的多个歧管14中的至少一个连通。这样，在基板21的宽度方向上改变导入歧管14的气体量，可根据基板21受到的热负荷来使冷却强度变化。此外，也可使第一气体流路7的气体的种类和第二气体流路8的气体的种类不同。例如,在基板21的中央部热负荷强的情况下，特别是在使用金属箔基板的情况等下，基板21的中央部容易伸展。由此，基板21的中央部容易从吹风辊60稍微上浮。该情况下，例如，在第一气体流路7使用氩气，在第二气体流路8使用氦气。 氦气虽然价格高，但是难以发生分子碰撞，因此即使吹风辊60和基板21的间隔大也容易得到冷却能力。这样，即使基板21从吹风辊60浮起一些，也可重点冷却基板21的中央部附近。在图11中，第二气体流路8与在比两端的两个歧管14靠内侧形成的多个歧管14的每个连通。在比位于两端的两个歧管14靠内侧仅形成一个歧管14时(S卩、歧管14的数量为三个时)，第二气体流路8可以仅与中央部的一个歧管14连通。这样，第二气体流路8可以仅与在比位于两端的两个歧管14靠内侧形成的一个歧管14连通。此外，在中央部形成有多个歧管14时，第二气体流路8可以仅与从中央部的多个歧管14中选择的至少一个连通。间隙部15处的第一壳体11和内块62的间隔设定得比歧管14小，为例如30 u nT200 u m。在间隙过大时，经间隙部15从贯通孔13漏出的冷却气体增多，真空度恶化。在间隔过小时，因加工精度、热膨胀所导致的变形等，而使第一壳体11和内块62接触，发生旋转异常、吹风棍60的损伤的风险变高。歧管14在接触角的范围的内侧设定。这样，易于将经歧管14从贯通孔13放出的冷却气体封闭在第一壳体11和基板21之间。更优选地，在距接触角的范围的两侧向内侧孔间距A以上的范围内设定歧管14。这样，更易于将经歧管14从贯通孔13放出的冷却气体封闭在第一壳体11和基板21之间。图12是第二变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。吹风辊70具备第一壳体41、内块65、支撑体17及多个轴承54。内块65由以规定多个歧管14的每个的方式在宽度方向上排列的多个分割块64构成。第一壳体41具有与多个分割块64对应的多个分割壳体40。在支撑体17，固定各分割块64。多个轴承54将第一壳体41 (即多个分割壳体40)可旋转地与支撑体17连接。支撑体17可与内块65—体形成。该情况下，多个轴承54起到将第一壳体41与多个分割块64分别连接的作用。内块65可由在基板21的宽度方向上排列的、与歧管14的分割对应的多个分割块64构成。可将第一壳体41由与分割块64对应的多个分割壳体40构成。通过将内块65及第一壳体41分割为多个，而可改变分割块64及分割壳体40的组合来简单地得到根据期望的冷却条件的吹风辊70。此外，在宽度大的吹风辊70中也可容易地维持尤其是内表面磨削的加工精度。将多个分割壳体40分别经由轴承54与内块65或支撑内块65的支撑体17连接。这样，可将第一壳体41以短跨度牢固地支撑，因此可防止第一壳体41和内块65的接触。通过图12所示的吹风辊70的结构，第一壳体41的贯通孔13随着第一壳体41的旋转而与歧管14和间隙部15相对地移动。从气体流路16到贯通孔13的传导率，在经由了歧管14的情况下远大于经由了间隙部15的情况。因此，在没有基板21的状态下，在与歧管14相对时向外通过贯通孔13的冷却气体的量比在与间隙部15相对时通过贯通孔13的冷却气体的量多。因此，可从基板21与吹风辊70接触的接触角的范围的贯通孔13高效地放出冷却气体，因此可使第一壳体41和基板21之间的冷却气体压力增高。在存在基板21的情况下，在接触角的范围内在第一壳体41和基板21之间存在高压力的冷却气体，因此第一壳体可从基板21高效地受热。另一方面，在接触角的范围外第一壳体41接近内块65,且在第一壳体41和内块65之间保持冷却气体。因此,第一壳体41由内块65高效地冷却。这样，随着第一壳体41的旋转，第一壳体41周期性地反复进行基板21的冷却和向内块65的放热，因此可在长时间范围内发挥稳定的冷却动作。通过在导入了冷却气体时的、第一壳体41的外周面和基板21之间平均压力比大气压低，而可减少从第一壳体41的外周面和基板21之间漏出的冷却气体的量。这样，可减少排气泵35的负荷。 此外，气体的导入量少，因此第一壳体41的外周面和基板21之间的平均压力所产生的浮力比基板21的输送张力所产生的、基板21对吹风辊70的垂直阻力小。因此，第一壳体41的外周面和基板21的间隔的变化因有无气体导入而为例如IOOiim以下。S卩，可防止基板21的浮起，闻效地进行基板21的冷却。在基板21的宽度方向上形成有多个歧管14时，可在基板21的宽度方向上实现最佳的冷却条件。因此，即使减少冷却气体的导入量也可提高吹风辊70和基板21之间的气体压力。此外，由于可紧凑地实现冷却功能，因此可抑制设备的大型化、高成本化。例如，关于吹风棍70,将第一壳体11设定为直径110mm、宽度120mm、厚度6. 5mm,将贯通孔13设定为直径1mm，将孔间距A设定为20度，将孔间距B设定为19mm且构成五 列，将间隙部15处的第一壳体41和内块65的间隔设定为100 u m。将内块65的歧管14分割成5份,作为来自气体流路16的冷却气体,将氦气向两端的歧管14以共计20sccm导入，向中央部的三个歧管14以共计53SCCm导入，则可得到与不进行来自气体流路16的气体导入而以使真空槽22的整体为IOOPa的方式导入氦气的情况同等的气体冷却能力。导热系数可使用热电偶等来测定在吹风辊70的表面行走期间的基板21的温度，根据移动时间和基板21的温度的变化算出。气体冷却的导热系数也取决于基板21的种类，为例如0. 003W/cm2/K。例如，在该情况下，若仅通过在真空槽22的一部分导入差压结构，则需要氦气导入量约为680sccm。通过吹风辊70，可将所需的气体导入量降低到1/9左右。此外，在基板21 的中央部，与端部相比流动更多的气体，从而可强化基板21的中央部的冷却，可有效地抑制基板21的变形。更具体地说明使用吹风辊70的薄膜的制造。例如，使用吹风辊70来代替参照图2说明的成膜装置20B的吹风辊6。使用成为集电体的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化铜箔(厚度18iim、宽度100mm)来作为基板21，在集电体的两面上分别通过真空蒸镀法形成厚度8 y m的硅多层薄膜。在将具备两台口径14英寸的油扩散泵来作为排气泵35的容积0. 4m3的真空槽22排气至0. 002Pa后，将作为成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本电子公司制的270度偏转型电子束蒸发源(成膜源19)来进行。将加速电压-10kV、发射电流52(T700mA的电子束向熔融硅照射，将产生的蒸汽射向沿罐27行走中的基板21。将未图示的金属掩模(开口长度各为100mm)设置在离基板21约2mm的位置，以使硅薄膜的成膜宽度为85mm。输送系统50B构成为可进行基板21的往返行走。通过一次的行走，在基板21的两面各形成一层厚度0.5 左右的硅薄膜。通过一边往返行走一边反复进行16次成膜，而可形成约8 u m的硅薄膜。向基板21的两面形成各层以例如平均发射电流600mA、基板输送速度2m/分、平均成膜速度80nm/秒来进行。吹风辊70 (与图2的吹风辊6a对应)设置于在基板21的单面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)进行成膜前的输送路径中。关于吹风辊70，将第一壳体41设定为直径120mm、轴向长度120mm、厚度4mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为20度，将孔间距B设定为15mm且构成五列,将间隙部15处的第一壳体41和内块65的间隔设定为80 V- m。作为来自气体流路16的冷却气体,将Il气向两端的两个歧管14以共计20sccm导入，向中央部的三个歧管14以共计60sccm导入。从而,可使向基板21的各面的成膜开 始时的基板21的温度大体相同。通过使成膜开始时的基板21的温度在两面均等，而可使薄膜的品质相同，此外，还可减小热膨胀系数差等引起的、成膜后的基板21的翘起。另外，通过将向第二面成膜开始时的基板21的温度抑制得低，而可降低基板21的最高到达温度，可防止基板21的劣化。此外，其他的吹风辊70 (与图2的吹风辊6b对应)在基板21的各行走期间在从成膜完成后到达卷芯辊26之间设置。这样，可使卷取时的基板21的温度接近常温。通过使卷取时的基板21的温度为常温附近，而防止卷取时的基板21的热变形所引起的皱纹的产生，且可防止卷取后的基板21的收缩所引起的卷紧的现象。关于吹风辊70，将第一壳体41设定为直径80mm、轴向长度120mm、厚度3mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为15度,将孔间距B设定为15mm且构成五列，将间隙部15处的第一壳体41和内块65的间隔设定为50i!m。作为来自气体流路16的冷却气体，将氩气向两端的两个歧管以共计14sccm导入，向中央部的三个歧管14以共计36sccm导入。接着，图13是第三变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。吹风辊80具备第一壳体51、第二壳体58、内块65、支撑体17、第一轴承54及第二轴承55。第一壳体51具有与先前说明的第一壳体11大体相同的结构。第二壳体58具有与参照图12说明的第一壳体41大体相同的结构。在本变形例中，第二壳体58在第一壳体51和内块65之间配置。第二壳体58具有圆筒形状。第二壳体58的旋转轴可与第一壳体51的旋转轴0—致，也可偏离。第二壳体58具有比第一壳体51的内径小的外径。第二壳体58具有从多个歧管14向第一壳体51的多个第一贯通孔13导引气体的多个第二贯通孔43。内块65由以规定多个歧管14的每个的方式在宽度方向上排列的多个分割块64构成。第二壳体58具有与多个分割块64对应的多个分割壳体57 (第二分割壳体)。间隙部15的一部分在内块65和第二壳体58之间形成，间隙部15的另一部分在第二壳体58和第一壳体51之间形成。这样，吹风辊80具有将参照图12说明的吹风辊70再用其他的壳体覆盖的结构。在支撑体17，固定内块65。支撑体17具有用于从真空槽22的外部向歧管14导入气体的气体流路16和用于供将该支撑体17冷却用的冷媒流动的冷媒流路66。气体流路16可具有第一气体流路7及第二气体流路8，也可由能向歧管14仅供给一种气体的单个流路构成。第一轴承54将第二壳体58可旋转地连接在支撑体17。第二轴承55将第一壳体51可旋转地连接在第二壳体58。如图13所不,在第一壳体51和内块65之间,可配置第二壳体58。在第一壳体51和第二壳体58之间形成有空间，在第二壳体58和内块65之间形成有空间。此外，在第二壳体58，可形成从歧管14向第一壳体51的贯通孔13导引冷却气体的第二贯通孔43。通过用与形成内块65的分割块64对应的多个分割壳体57 (第二分割壳体)形成第二壳体58，而在宽度大的吹风辊80中也可容易地维持特别是内表面磨削的加工精度。此外，可将第二壳体58经轴承54而可旋转地连接在内块65或固定内块65的支撑体17。再有，可将第一壳体51和第二壳体58经轴承55而可旋转地连接。这样，将第二壳体58驱动旋转，可防止由于第一壳体51在基板21产生擦伤。吹风辊80进行基板21的冷却，因此为了防止温度上升而优选在支撑体17设置冷 却水的水流路66 (冷媒流路)。冷却手段不限于水，可使用液状、气体状的各种冷媒。向水流路66，从真空槽22的外部供给水。在水流路66流动的水向真空槽22的外部返回。第一壳体51的贯通孔13随着第一壳体51的旋转而隔着第二壳体58与歧管14及间隙部15相对向地移动。S卩，第一壳体51隔着第二壳体58由内块65冷却。进一步具体说明使用吹风辊80的薄膜的制造。例如，使用吹风辊80来代替参照图3说明的成膜装置20的吹风辊6。使用成为集电体的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化铜箔(厚度18iim、宽度200mm)来作为基板21，在集电体的两面上分别通过真空蒸镀法形成厚度15
的硅氧化物多层薄膜。在将具备两台口径14英寸的油扩散泵来作为排气泵35的容积0. 4m3的真空槽22排气至0. 002Pa后，将作为成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本电子公司制的270度偏转型电子束蒸发源(成膜源19)来进行。将加速电压-10kV、发射电流950mA的电子束向熔融娃照射，将产生的蒸汽射向基板21。基板21在距由10°C的冷却水冷却的冷却体I约0. 5mm的位置移动，在沿冷却体I移动的期间形成硅薄膜。基板21的宽度方向的冷却体I的长度是90_。冷却体I的结构如参照图10在先说明那样。将金属掩模25 (开口长度各为150mm)设置在离基板21约2mm的位置，以使娃薄膜的成膜宽度为180_。此外，从在基板21的成膜面侧设置的反应气体喷嘴向金属掩模25的开口部31喷出氧气。从而在基板21上形成硅氧化物薄膜。通过一次的行走，在基板21的两面各形成一层厚度Iu m左右的硅薄膜。通过一边往返行走一边反复进行15次成膜，而可形成约15 y m的硅氧化物薄膜。向基板21的两面形成各层以例如平均发射电流950mA、基板输送速度3. 6m/分、平均成膜速度200nm/秒来进行。此时，作为冷却气体以9sCCm将氩气导入冷却体I和基板21之间。此外，作为成膜反应用气体从反应气体喷嘴向各开口部31分别以30SCCm导入氧气。吹风辊80 (与图3所示的吹风辊6a对应)设置于在基板21的单面(第一面)形成娃薄膜后、向另一面(第二面)进行成膜前的输送路径中。关于吹风棍80,将第一壳体51设定为直径250mm、轴向长度400mm、厚度4mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为20度,将孔间距B设定为25mm且构成九列,将第一壳体51与第二壳体58之间的间隔设为100 u m，将间隙部15处的第二壳体58和内块65的间隔设定为100 u m。将内块65的歧管14分割为9份，作为来自气体流路16的冷却气体将氧气以总计200sCCm向全部的歧管14大体均勻地导入,将氦气以总计50sccm向中央部的五个歧管14导入。此外,在离第一壳体51的外周面200 iim的位置处设置平均厚度5_的铝块(气体漏出减少部件)。从而，可使向基板21的各面的成膜开始时的基板21的温度大体相同。此外，其他的吹风辊80 (与图3所示的吹风辊6a对应)在基板21的各行走中在从成膜完成后到卷芯辊26之间设置。这样，可使卷取时的基板21的温度接近常温。通过使卷取时的基板21的温度为常温附近，而防止卷取时的基板21的热变形所引起的皱纹的产生，且可防止卷取后的基板21的收缩所引起的卷紧的现象。关于吹风辊80，将第一壳体51设定为直径200mm、轴向长度400mm、厚度3mm,将贯通孔设定为直径Imm,将孔间距A设定为15度，将孔间距B设定为25mm且构成九列,将第一壳体51与第二壳体58之间的间隔设为lOOiim，将间隙部15处的第二壳体58和内块12的间隔设定为60iim。将内块65的歧管14分割为9份，作为来自气体流路16的冷却气体将氧气以总计lOOsccm向全部的歧管14大体均匀地导入，将氦气以总计40sccm向中央部的五个歧管14导入。在吹风辊80的第二壳体58，设置有未图示的同步带轮(夕^ ^— U —)，同步带轮由同步带和电机驱动。第二壳体58的角速度例如与用于使得具有与第一壳体51相同直径的辊以与基板21的输送速度相等的速度旋转的角速度相等。根据以上说明的吹风辊70 (或80)，在基板21的宽度方向上形成有多个歧管14。因此，可通过气体导入量、气体种类来在基板21的宽度方向上调整冷却强度。吹风辊80由内块65、第一壳体51及第二壳体58构成，因此容易确保加工精度。此外，第一壳体51及第二壳体58分别由轴承机构支撑，因此可减小基板21的张力所导致的、间隙部15的径向的尺寸的变化。因此，即使使用宽度大的基板21且减少冷却气体的导入量，也可提高第一壳体41 (或51)和基板21之间的气压。并且，可通过第二壳体58的导入和驱动来防止第一壳体51所导致的基板21的擦伤。因此，可抑制真空度的恶化，紧凑地实现能进行气体冷却的气体冷却辊。即，抑制使用气体冷却辊时的真空度恶化，并可紧凑地实现能进行基板21的高效冷却的成膜装置。
(第四变形例涉及的吹风辊)在卷取式的薄膜制造中，若为了提高生产性，使基板的输送速度为高速，则会出现在基板和输送辊之间产生速度差的情况及在辊的表面不平滑时基板上产生擦伤的情况。因此，在使用气体冷却来冷却基板的情况下期望能没有基板的机械损伤地进行冷却。此外，卷取式的薄膜制造所使用的气体冷却的设备期望容易确保加工精度。以下说明的第四变形例用于解决上述问题，在抑制真空度的恶化和基板的损伤的同时实现适于宽度大的基板的冷却的气体冷却。第四变形例涉及的吹风辊的概况如下。在参照9说明的吹风辊中，还可设有圆筒形的第二壳体，该第二壳体在第一壳体和内块之间配置，且具有从歧管向第一壳体的多个第一贯通孔导引气体的第二贯通孔。根据该构成，可在内块和第一壳体形成向基板和第一壳体接触的部分集中导引气体的结构。可由第二壳体和第一壳体形成不在基板产生损伤地将气体导向第一壳体和基板之间的结构。
此外，可设有将内块固定的支撑体、将第二壳体和支撑体经轴承连接的第一连接机构以及将第一壳体和第二壳体经轴承连接的第二连接机构。根据该构成，可进行第二壳体的驱动，可防止第一壳体所导致的基板的擦伤。另外，支撑体可具有与歧管连通的气体流路。可经气体流路向歧管供给气体。根据该构成，可向从歧管到第一壳体的贯通孔的路径顺畅地输送气体。此外，内块具有在基板的宽度方向上排列的多个分割块，第二壳体可具有与分割块对应地排列的分割壳体。根据该构成，可加工容易地得到宽度大的第二壳体。在优选的方式中，第二壳体的贯通孔随着第二壳体的旋转而与内块和间隙部相对向地移动。在没有基板的状态下，在与歧管相对时向外通过第二壳体的贯 通孔的气体的量比在与间隙部相对时通过第二壳体的贯通孔的气体的量多。在没有基板的状态下，通过第一壳体的贯通孔的气体量随着第一壳体的旋转而在接触角的范围和接触角以外的范围增减。在存在基板的状态下，第一壳体随着旋转而进行从基板受热和向第二壳体放热。在存在基板的状态下，第二壳体随着旋转而周期性地反复进行从第一壳体受热和向内块放热。导入了气体时的、第一壳体的外周面和基板之间的平均压力比大气压低。根据该构成，可高效地使用气体冷却中的冷却气体。此外，第一壳体的外周面和基板的间隔的变化可以因有无气体导入而为IOOiim以下。根据该构成，可高效地进行基板的冷却。在优选的方式中，第一壳体的外周面和基板之间的平均压力所产生的浮力比基板的输送张力所产生的对第一壳体的垂直抗力小。根据该构成，可防止基板的浮起，高效地进行基板的冷却。此外，第二壳体可与第一壳体独立地旋转。根据该构成，可减轻驱动第二壳体时的、第一壳体所导致的基板的擦伤。另外，随着第一壳体的旋转，第一壳体的贯通孔可与第二壳体的贯通孔相对向。根据该构成，可将冷却气体高效地保持在第一壳体和基板之间。此外，贯通孔在第一壳体的周向上均等地配置，且贯通孔的列可成为与相邻的贯通孔的其他列相位错开的关系。在该构成中，可减小冷却强度的变动。贯通孔在第二壳体的周向上均等地配置，且贯通孔的列可成为与相邻的贯通孔的列相位错开的关系。在该构成中，可减小冷却强度的变动。接着，参照附图来说明第四变形例涉及的吹风辊。对于与实施方式及先前的变形例中说明的部件相同的部件标注相同的参照标记，并省略其说明。图14是第四变形例涉及的吹风辊的纵剖视图。如图14所示，吹风辊90具备第一壳体51、第二壳体72、内块12、支撑体17、第一轴承54及第二轴承55。S卩、吹风辊90具有与第三变形例的吹风辊80相同的结构(双层壳体结构)。因此，与吹风辊80相关的说明，可援用至吹风辊90。同样地，与吹风辊90相关的说明，可援用至吹风辊80。但是，吹风辊90没有吹风辊80那样的宽度方向的分割结构，比较简单。在支撑体17，固定内块12。支撑体17具有用于从真空槽22的外部向歧管14导入气体的气体流路16。第一轴承54将第二壳体72与支撑体17可旋转地连接。第二轴承55将第一壳体51与第二壳体72可旋转地连接。第一壳体51及第二壳体72可互相独立地旋转。第一壳体51的旋转轴0与第二壳体72的旋转轴0 —致。但是，第一壳体51和第二壳体72不一定必须是同轴的。第二壳体72具有圆筒形的外周面。在第二壳体72形成有多个第二贯通孔43。多个第二贯通孔43构成(i )在与第二壳体72的旋转轴0平行的宽度方向的预定位置沿周向设置的第一组和(ii)在宽度方向与预定位置相邻的位置沿周向设置的第二组。属于第一组的多个第二贯通孔43和属于第二组的多个第二贯通孔43形成交错的排列。这与参照图8说明的一样。更详细地说明吹风辊90。
吹风辊90具有与基板21同步地旋转的第一壳体51和不与基板21同步旋转的内块12。在第一壳体51形成有多个贯通孔13 (第一贯通孔)。在第一壳体51和内块12之间，配置有第二壳体72。在第一壳体51和第二壳体72之间形成空间,且在第二壳体72和内块12之间形成空间。在第二壳体72形成有多个贯通孔43 (第二贯通孔)。在中空圆柱的第一壳体51的中空部分配置第二壳体72。此外，在中空圆柱的第二壳体72的中空部分配置内块12。第一壳体51的直径是例如4(Tl000mm。第一壳体51越大则越容易获得冷却能力，但在过大时，在真空槽22中占有的体积增大，成膜装置20A会大型化而使设备成本增大。此外，直径越大，则热膨胀所导致的变形的绝对值越大，因此在第一壳体51的轴向长度长的情况下难以维持与第二壳体72的间隙精度。另一方面，若第一壳体51的直径小，则难以确保第一壳体51的内表面的磨削加工精度。第一壳体51的轴向长度为了稳定行走而设定得比基板21的宽度长。第一壳体51的宽度是例如10(T800mm。此外，形成有贯通孔13的区域中的第一壳体51的厚度是例如2 15_。在厚度薄时，由于向基板21施加的张力而易于发生第一壳体51的变形，在第一壳体51厚时，用于形成贯通孔13的加工变困难。第一壳体51的贯通孔13的排列、尺寸等如参照图4说明的那样。第二壳体72的直径是例如35、90mm。第二壳体72越大则越容易获得冷却能力，但在过大时，在真空槽22中占有的体积增大，成膜装置20A大型化而使设备成本增大。此夕卜，直径越大，则热膨胀所导致的变形的绝对值越大，因此在第二壳体72的轴向长度长的情况下难以维持与内块12的间隙精度。另一方面，在第二壳体72的直径变小时难以确保第二壳体72的内表面的磨削加工精度。第二壳体72的轴向长度根据基板21的宽度是例如10(T800mm。此外，形成有贯通孔43的区域中的第二壳体72的厚度是例如2 15mm。在厚度薄时易于发生第二壳体72的变形，在第二壳体72厚时，用于形成贯通孔43的加工变困难。与第一壳体51的贯通孔13同样,第二壳体72的贯通孔43的直径、旋转方向的孔间距C (与图4的孔间距A对应)及轴向的孔间距D (与图4的孔间距B对应)根据基板21的冷却条件、真空度条件而适当地设定。贯通孔43的直径是例如f 10mm。在贯通孔43的直径过大时冷却气体的漏出变大，相反，在贯通孔43的直径小时，用于形成贯通孔43的加工困难。孔间距C是例如l(T50mm。此外，孔间距C也可以换算为旋转方向的角度间距，是例如5 30度左右。在孔间距C小时孔加工的数量增加而使设备成本增大。在孔间距C过大时第二壳体72的旋转位置所引起的压力变动变大，冷却能力的均匀性下降。孔间距D是例如l(T200mm。孔间距D不必是第二壳体72的轴向(宽度方向)上均匀的间距，可根据基板21的温度和冷却的状态而适当地调整。在孔间距D小时孔加工的数量增加而使设备成本增大，但是，在孔间距D过大时，宽度方向的冷却能力的均匀性下降。
第一壳体51的贯通孔13的孔间距B和第二壳体72的贯通孔43的孔间距D不一定必须相同。但是，在使孔间距B和孔间距D相同时，可得到以下的优点。S卩，在第一壳体51和第二壳体72相对旋转时，在第一壳体51的径向上，第一壳体51的贯通孔13与第二壳体72的贯通孔43重合。该情况下，容易使气体从内块12的歧管14经第二壳体72的贯通孔43高效地流向第一壳体51的贯通孔13。这样，能以更少的冷却气体量进行基板21的冷却。在第二壳体72和内块12之间形成有被导入气体的歧管14和在歧管14以外设定的间隙部15。在第二壳体72和第一壳体51之间也形成有间隙部15。歧管14是在第二壳体72和内块12之间形成的中空空间。可由内块12形成多个歧管14。歧管14例如通过将内块12的一部分挖去而形成，与第二壳体72的贯通孔43、第一壳体51的贯通孔13及支撑内块12的支撑体17的气体流路16 (气体导入端口)相连。支撑体17和内块12可以是一体结构。从支撑体17的气体流路16导入的冷却气体经歧管14及贯通孔43而向贯通孔 13供给。通过使在歧管14处的第二壳体72和内块12的间隔为例如5mm以上，能以高传导率将冷却气体导向贯通孔43。此外，通过形成多个歧管14，根据需要来改变各歧管14的形状，而可独立地设定从气体流路16到歧管14、第二壳体72的贯通孔43、第一壳体51的贯通孔13的气体路径的传导率。这样，可使基板21的宽度方向的气体冷却的强度变化。例如，在使用真空工艺的薄膜的形成中，基板21的宽度方向的中央部受到的热负荷比基板21的宽度方向的端部受到的热负荷大的情况较多。这是因为，即使薄膜的厚度是均等的，因辐射热而引起的热负荷也会在基板21的中央部附近比端部大。在该情况下，可进行多个歧管14的传导率设计，以使从吹风辊90的歧管14经贯通孔43及贯通孔13的冷却用气体的喷出在基板21的中央部相对较多，在基板21的端部相对较少。这样，可根据基板21受到的热负荷而使冷却强度变化。可减少基板21的宽度方向的温度分布，可减轻基板21的热扭曲等。在吹风辊90具有多个歧管14的情况下，如参照图11说明那样，可用多个流路构成气体流路16。间隙部15处的第二壳体72和内块12的间隔设定得比歧管14小，是例如30 u nT200 u m。在间隔过大时，经间隙部15从贯通孔13漏出的冷却气体增多，真空度恶化。在间隔过小时，由于加工精度、热膨胀所导致的变形等，而使第二壳体72和内块12接触，发生旋转异常、吹风辊90的损伤的风险增高。间隙部15处的第一壳体51和第二壳体72的间隔是例如30 u nT200 u m。第一壳体51的旋转轴0和第二壳体72的旋转轴可以不一定一致。例如，可设定为，接触角的范围中的第一壳体51和第二壳体72的间隔比接触角的范围外的第一壳体51和第二壳体72的间隔稍大。在间隔过大时，从接触角的范围外的贯通孔13漏出冷却气体增多，真空度恶化。在间隔过小时，由于加工精度、热膨胀所导致的变形等，而使第一壳体51和第二壳体72接触，发生旋转异常、吹风辊80的损伤的风险增高。歧管14设定在接触角的范围的内侧。这样，容易将经歧管14从贯通孔13放出的冷却气体封闭在第一壳体51和基板21之间。更优选地，在从接触角的范围的两侧向内侧进入孔间距A以上的范围内设定歧管14。这样，更容易将经歧管14从贯通孔13放出的冷却气体封闭在第一壳体51和基板21之间。
在将吹风辊90的内块12在轴向上分割时，可得到图15所示的吹风辊190。对于内块的分割结构，如在第一变形例和第二变形例中详细说明那样。将第一壳体51和第二壳体72经轴承55而可旋转地连接。这样，驱动旋转第二壳体72，能够防止由于第一壳体51在基板21产生擦伤。与吹风辊80同样，可在吹风辊90的支撑体17设有水流路66 (冷媒流路)。通过以上那样的吹风辊90的结构，第一壳体51的贯通孔13随着第一壳体51的旋转隔着第二壳体72与歧管14及间隙部15相对向地移动。从气体流路16到贯通孔13的传导率在经由歧管14的情况下远比经由间隙部15的情况大。因此，在没有基板21的状态下，在与歧管14相对时向外通过贯通孔13的冷却气体的量比在与间隙部15相对时通过贯通孔13的冷却气体的量多。因此，可从接触角的范围的贯通孔13高效地放出冷却气体，因而可提高第一壳体51和基板21之间的冷却气体压力。在存在基板21的情况下，在接触角的范围内在第一壳体51和基板21之间存在高压力的冷却气体，因此第一壳体51可从基板21高效地受热。另一方面，在接触角的范围外， 第一壳体51隔着第二壳体72而接近内块12且在第一壳体51和内块72之间保持有冷却气体。因此，第一壳体51隔着第二壳体72由内块12高效地冷却。这样，随着第一壳体51的旋转，第一壳体51周期性地反复进行基板21的冷却和向内块12的放热，因此可长时间发挥稳定的冷却动作。导入了冷却气体时的、第一壳体51的外周面和基板21之间的平均压力优选比大气压低。由于可减少从第一壳体51的外周面和基板21之间漏出的冷却气体的量，因此可减小排气泵35的负荷。此外，由于气体的导入量少，因此第一壳体51的外周面和基板21之间的平均压力所产生的浮力比基板21的输送张力所产生的基板21对吹风辊90的垂直阻力小。因此，通常，第一壳体51的外周面和基板21之间的间隔的变化因气体导入的有无而为IOOiim以下。能防止基板21的浮起,高效地进行基板21的冷却。通过在第一壳体51和内块12之间配置有第二壳体72的本变形例的构成，可兼顾防止基板21的擦伤、和即使减少冷却气体的导入量也可提高吹风辊90和基板21之间的气压的气体吹出方向的控制。此外，可紧凑地实现冷却功能，因此可抑制设备的大型化、高成本化。可适当地使用吹风辊90来代替图I所示的成膜装置20A的吹风辊6。例如，关于吹风棍90,将第一壳体51设定为直径110mm、宽度120mm、厚度6. 5mm,将贯通孔13设定为直径1mm，将孔间距A设定为20度，将孔间距B设定为19mm且构成五列，将第二壳体72的厚度设为6mm，将贯通孔43设定为直径3mm，将孔间距C设定为15度，将孔间距D设定为19mm且构成五列，将间隙部15处的第一壳体51和第二壳体72的间隔设定为120 u m，将第二壳体72和内块12的间隔设定为100 u m。将内块12的歧管14分割为5份，作为来自气体流路16的冷却气体将氦气以共计20sCCm导入两端的歧管14，以共计53sccm导入中央部的三个歧管14，此时，可得到与不进行来自气体流路16的气体导入，而导入氦气以使真空槽22的整体为IOOPa的情况同等的气体冷却能力。导热系数可使用热电偶等来测定在吹风辊90的表面行走期间的基板21的温度，根据移动时间和基板21的温度的变化算出。气体冷却的导热系数也取决于基板21的种类，为例如0. 003W/cm2/K。例如，在该情况下，若仅通过在真空槽22的一部分导入差压结构，则需要氦气导入量约为680sccm。通过吹风辊90，可将所需的气体导入量降低到1/9左右。此外，可强化在基板21的中央部的冷却，可有效地抑制基板21的变形。此外，在第二壳体72的端部设置同步带轮、齿轮等，可旋转驱动第二壳体72。通过第二壳体72旋转，由轴承55而与第二壳体72连接的第一壳体51也旋转。例如，以使得第一壳体51的外周面的速度与罐27的外周面的速度相同的转速，使第二壳体72旋转驱动。这样，不需要用基板21的张力以基板21为驱动源来使第一壳体51旋转，因此可防止由第一壳体51而使基板21受到擦伤。更具体说明使用吹风辊90的薄膜的制造。例如，使用吹风辊90来代替参照图2说明的成膜装置20B的吹风辊6。使用成为集电体的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化铜箔(厚度18 u m、宽度100mm)来作为基板21，在集电体的两面上分别通过真空蒸镀法以厚度8 y m形成硅多层薄膜。在将具备两台口径14英寸的油扩散泵来作为排气泵35的容积0. 4m3的真空槽22排气至0. 002Pa后，将作为成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本电子公司制的270 度偏转型电子束蒸发源(成膜源19)来进行。将加速电压-10kV、发射电流52(T700mA的电子束向熔融硅照射，将产生的蒸汽射向沿罐27行走期间的基板21。将未图示的金属掩模(开口长度各为100mm)设置在离基板21约2mm的位置，以使硅薄膜的成膜宽度为85mm。输送系统50B构成为可进行基板21的往返行走。通过一次的行走，在基板21的两面各形成一层厚度0.5 左右的硅薄膜。通过一边往返行走一边反复进行16次成膜，而可形成约8 u m的硅薄膜。向基板21的两面形成各层以例如平均发射电流600mA、基板输送速度2m/分、平均成膜速度80nm/秒来进行。吹风辊90 (与图2的吹风辊6a对应)设置于在基板21的单面(第一面)形成硅薄膜后、向另一面(第二面)进行成膜前的输送路径中。关于吹风辊90，将第一壳体51设定为直径120mm、轴向长度120mm、厚度4mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为20度，将孔间距B设定为15mm且构成5列，将第二壳体72设定为厚度4mm，将贯通孔43设定为直径2mm，将孔间距C设定为10度，将孔间距D设定为15mm且在与第一壳体51相同的位置构成五列，将第一壳体51和第二壳体72的间隔设定为120iim,将间隙部15处的第一壳体51和内块12的间隔设定为80 u m。作为来自气体流路16的冷却气体以共计80sccm向歧管14的七处端口导入氩气。此外，对在第二壳体72的端部设置的同步带轮，从未图示的驱动源通过同步带来施加驱动力，以5圈/分使其旋转驱动。这样，第一壳体51也经轴承55而与罐27大体等速旋转，因此通过与第一壳体51的滑动而不会在基板21产生擦伤。在成膜装置20B中，可并用吹风辊90和吹风辊80 (图13)。此外，吹风辊80 (与图2的吹风辊6b对应)在基板21的各行走中在从成膜完成后到卷芯辊26之间设置。这样，可使卷取时的基板21的温度接近常温。通过使卷取时的基板21的温度为常温附近，而防止卷取时的基板21的热变形所引起的皱纹的产生，且可防止卷取后的基板21的收缩所引起的卷紧的现象。吹风辊80的第一壳体51可分割为五个第一分割壳体。例如，关于第一壳体51,设定为直径80_、轴向长度120_、厚度3mm,将贯通孔13设定为直径1mm，将孔间距A设定为15度，将孔间距B设定为15mm且构成五列。第二壳体58也可分割为例如五个第二分割壳体。关于第二壳体58,设定为厚度5mm,将贯通孔43设定为直径4mm，将孔间距C设定为15度，将孔间距D设定为15mm且在与第一壳体51相同的位置构成五列，将第一壳体51和第二壳体58的间隔设定为IOOiim,将间隙部15处的第二壳体58和内块65的间隔设定为50 u mo将内块58的歧管14分割成5份，作为来自气体流路16的冷却气体，将IS气以共计14sccm向两端的歧管14导入，以共计36sccm向中央部的三个歧管14导入。接着，图15所示的吹风辊190将图14所示的吹风辊90的内块12替换为图11所示的分割的内块62。可将该吹风辊190应用于成膜装置20C。即、使用吹风辊190来代替图3所示的吹风辊6。下面，说明将吹风辊80和吹风辊 190并用的例子。使用成为集电体的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化铜箔(厚度18iim、宽度200mm)来作为基板21，在集电体的两面上分别通过真空蒸镀法形成厚度15
的硅氧化物多层薄膜。在将具备2台口径14英寸的油扩散泵来作为排气泵35的容积0. 4m3的真空槽22排气至0. 002Pa后，将作为成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本电子公司制的270度偏转型电子束蒸发源(成膜源19)来进行。将加速电压-10kV、发射电流950mA的电子束向熔融娃照射，将产生的蒸汽射向基板21。基板21在距由10°C的冷却水冷却的冷却体I约0. 5mm的位置移动，在沿冷却体I移动的期间形成硅薄膜。基板21的宽度方向的冷却体I的长度是90_。冷却体I的结构如参照图10在先前说明那样。将金属掩模25 (开口长度各为150mm)设置在离基板21约2mm的位置，以使娃薄膜的成膜宽度为180_。此外，从在基板21的成膜面侧设置的反应气体喷嘴向金属掩模25的开口部31喷出氧气。从而在基板21上形成硅氧化物薄膜。通过一次的行走，在基板21的两面各形成一层厚度I U m左右的硅薄膜。通过一边往返行走一边反复进行15次成膜，而可形成约15 y m的硅氧化物薄膜。向基板21的两面形成各层以例如平均发射电流950mA、基板输送速度3. 6m/分、平均成膜速度200nm/秒来进行。此时，作为冷却气体，以9sccm将IS气导入冷却体I和基板21之间。此外，作为成膜反应用气体从反应气体喷嘴向各开口部31分别以30SCCm导入氧气。吹风辊80 (与图3的吹风辊6a对应)设置于在基板21的单面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)进行成膜前的输送路径中。关于吹风辊80，将第一壳体51设定为不分割且直径250mm、轴向长度400mm、厚度4mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为20度，将孔间距B设定为25mm且构成九列，将第二壳体58分割成9份，设定为厚度3mm，将贯通孔43设定为直径7mm，将孔间距C设定为10度，将孔间距D设定为25mm且在第一壳体51的孔间距B的中间构成八列,将第一壳体51和第二壳体58的间隔设定为200 u m,将间隙部15处的第二壳体58和内块65的间隔设定为100 iim。将内块58的歧管14分割成9份，作为来自第一气体流路7的冷却气体以共计200sCCm向全部的歧管14大体均等地导入氧气，使用第二气体流路8以共计50sCCm向中央部的五个歧管14导入氦气。此外，在离第一壳体51的外周面200 U m的位置处设置平均厚度5_的铝块(气体漏出减少部件)。从而，可使向基板21的各面的成膜开始时的基板21的温度大体相同。此外，吹风辊190 (与图3的吹风辊6b对应)在基板21的各行走中在从成膜完成后到卷芯辊26之间设置。这样，可使卷取时的基板21的温度接近常温。通过使卷取时的基板21的温度为常温附近，而防止卷取时的基板21的热变形所引起的皱纹的产生，且可防止卷取后的基板21的收缩所引起的卷紧的现象。吹风辊190的第一壳体51被设为不分割、直径200mm、轴向长度400mm、厚度3mm,将贯通孔13设定为直径Imm,将孔间距A设定为15度，将孔间距B设定为25mm且构成九列，将第二壳体72设为不分割、厚度4mm，将贯通孔43设定为3mm，将孔 间距C设定为5度，将孔间距D设定为25mm且在第一壳体51的孔间距B的中间构成八列，将第一壳体51和第二壳体72的间隔设定为IOOiim,将间隙部15处的第二壳体72和内块62的间隔设定为60iim。将内块62的歧管14分割成9份，作为来自气体流路16 (包括第一气体流路7和第二气体流路8)的冷却气体以共计IOOsccm向全部的歧管14大体均等地导入氧气，以共计40sccm向中央部的五个歧管14导入氦气。在吹风辊80的第二壳体58及吹风辊190的第二壳体72，分别设置有未图示的同步带轮。同步带轮由同步带和电机驱动。第二壳体58的角速度例如与用于使得具有与第一壳体51相同直径的辊以与基板21的输送速度相等的速度旋转的角速度相等。第二壳体190的角速度例如与用于使得具有与第一壳体51相同直径的棍以与基板21的输送速度相等的速度旋转的角速度相等。作为本发明的实施方式，如上所述那样具体进行了说明，但是，本发明并不限于此。本发明包括使用了具备外壳体(第一壳体)、内块、歧管及间隙部的吹风辊的薄膜制造。还包括如下技术向外壳体和基板之间高效地送入冷却气体，随着外壳体的旋转，周期性地反复进行从基板受热和向内块放热，由此冷却基板。此外，作为具体的应用例，在实施方式中，以形成锂离子二次电池用负极的情况为中心进行说明，但是，本发明并不限于此。例如，也可用类似的构成来形成电化学电容器用的极板。此外，也可将本发明应用于以透明电极膜、电容器、装饰膜、太阳能电池、磁带、气体阻挡膜、各种传感器、各种光学膜、硬质保护膜等为代表的要求高速稳定膜的各种用途。此夕卜，可将本发明应用于进行各种器件的形成的薄膜的制造装置。产业上的可利用性根据本发明，可高效地使用冷却气体，因此可防止冷却时的真空度的恶化。此外，可在本发明中组合其他的气体冷却方式，因此可抑制以排气泵为代表的设备的大型化且低成本地实现能实现高速成膜的薄膜的制造装置。
权利要求
1.一种薄膜的制造装置，具备 真空槽； 输送系统，配置在所述真空槽内以使得将长尺寸的基板从卷出位置向卷取位置输送； 开口部，设置在所述输送系统的输送路径；和 成膜源，用于在所述开口部向所述基板赋予材料， 所述输送系统包括吹风辊，该吹风辊具有输送所述基板的功能、以及将用于冷却所述基板的气体向所述基板供给的功能， 所述吹风辊包括(i)圆筒形的第一壳体，其具有用于支撑所述基板的圆筒形的外周 面、和沿所述外周面的周向设置的作为所述气体的供给路径的多个第一贯通孔，能与所述基板同步地旋转；(ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，被禁止与所述基板同步地旋转；(iii)歧管，其是在所述第一壳体的内部由所述内块规定以保持从所述真空槽的外部导入的所述气体的空间，形成为在由以所述第一壳体的旋转轴为中心的、所述第一壳体和所述基板的接触部分的角度定义的接触角的范围内，向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述第一壳体的径向上具有相对较大的尺寸jP(iv)间隙部，其是形成在所述第一壳体的内部的空间，形成为在所述接触角的范围外向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述径向上具有相对较小的尺寸。
2.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 在所述周向上的所述歧管的范围被规定为，仅在所述接触角的范围内所述歧管与所述多个第一贯通孔相对向。
3.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述内块在所述接触角的范围外具有圆弧状的外周面， 在所述内块的所述外周面和所述第一壳体的内周面之间形成所述间隙部。
4.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述输送系统包括在所述基板的输送方向上配置在所述吹风辊的上游侧的第一辊、和在所述基板的输送方向上配置在所述吹风辊的下游侧的第二辊， 所述接触角由所述第一辊、所述吹风辊和所述第二辊之间的相对位置关系规定。
5.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述接触角在3(Γ180度的范围内。
6.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述接触角比通过将在所述周向上互相相邻的两个所述第一贯通孔的各中心和所述第一壳体的所述旋转轴连接而得到的两个线段所成的角度大。
7.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述多个第一贯通孔沿所述周向以等间隔形成。
8.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述多个第一贯通孔构成(i )在与所述旋转轴平行的宽度方向的预定位置沿所述周向设置的第一组，和(ii)在所述宽度方向上与所述预定位置相邻的位置沿所述周向设置的第二组， 属于所述第一组的所述多个第一贯通孔和属于所述第二组的所述多个第一贯通孔形成交错的排列。
9.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置，还具备 支撑体，其具有用于从所述真空槽的所述外部向所述歧管导入所述气体的气体流路，将所述内块固定；和 轴承，其将所述第一壳体能旋转地连接在所述支撑体。
10.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 还具备气体漏出减少部件，所述气体漏出减少部件具有沿所述第一壳体的所述外周面的圆弧形状，设置在与所述第一壳体的所述外周面相对向的位置且在所述接触角的范围外。
11.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 所述开口部设置在所述输送路径的两个部位，以使得在所述输送路径的第一成膜区域在所述基板的第一面形成薄膜后，在位于比所述第一成膜区域靠下游侧的第二成膜区域在所述基板的第二面形成薄膜， 构筑所述输送系统，以使得在通过所述第一成膜区域后、到达所述第二成膜区域前，所述基板通过所述吹风辊而被冷却。
12.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 沿与所述第一壳体的所述旋转轴平行的宽度方向形成多个所述歧管。
13.根据权利要求12所述的薄膜的制造装置， 所述多个第一贯通孔以与所述多个歧管对应的方式设有多列。
14.根据权利要求12所述的薄膜的制造装置， 还具备将所述内块固定的支撑体， 所述支撑体具有用于从所述真空槽的所述外部向所述多个歧管导入所述气体的气体流路， 所述气体流路与所述多个歧管的各自连通。
15.根据权利要求14所述的薄膜的制造装置， 所述气体流路具有(i)第一气体流路，其与所述多个歧管都连通jP(ii)第二气体流路，其与所述多个歧管中的比在所述宽度方向上位于两端的两个所述歧管靠内侧形成的一个所述歧管连通、或与选自多个所述歧管的至少一个连通。
16.根据权利要求12所述的薄膜的制造装置， 所述内块由以规定所述多个歧管的各自的方式在所述宽度方向上排列的多个分割块构成， 所述第一壳体具有与所述多个分割块对应的多个第一分割壳体。
17.根据权利要求16所述的薄膜的制造装置， 还具备将所述多个第一分割壳体与所述多个分割块分别连接的多个轴承。
18.根据权利要求16所述的薄膜的制造装置，还具备 支撑体，将所述内块固定；和 多个轴承，将所述多个第一分割壳体能旋转地连接在所述支撑体。
19.根据权利要求12所述的薄膜的制造装置， 还具备圆筒形的第二壳体，所述第二壳体配置在所述第一壳体和所述内块之间，具有从所述多个歧管向所述第一壳体的所述多个第一贯通孔导入所述气体的多个第二贯通孔，所述内块由以规定所述多个歧管的各自的方式在所述宽度方向上排列的多个分割块构成， 所述第二壳体具有与所述多个分割块对应的多个第二分割壳体。
20.根据权利要求19所述的薄膜的制造装置，还具备 支撑体，将所述内块固定； 第一轴承，将所述第二壳体能旋转地连接在所述支撑体；和 第二轴承，将所述第一壳体能旋转地连接在所述第二壳体。
21.根据权利要求12所述的薄膜的制造装置， 还具备将所述内块固定的支撑体， 所述支撑体具有用于从所述真空槽的所述外部向所述歧管导入所述气体的气体流路、和供用于冷却该支撑体的冷媒流动的冷媒流路。
22.根据权利要求I所述的薄膜的制造装置， 还具备圆筒形的第二壳体，所述第二壳体配置在所述第一壳体和所述内块之间，具有从所述歧管向所述第一壳体的所述多个第一贯通孔导入所述气体的多个第二贯通孔。
23.根据权利要求22所述的薄膜的制造装置，还具备 支撑体，将所述内块固定； 第一轴承，将所述第二壳体能旋转地连接在所述支撑体；和 第二轴承，将所述第一壳体能旋转地连接在所述第二壳体。
24.根据权利要求22所述的薄膜的制造装置， 所述支撑体具有用于从所述真空槽的所述外部向所述歧管导入所述气体的气体流路。
25.根据权利要求22所述的薄膜的制造装置， 所述第一壳体和所述第二壳体能相互独立地旋转。
26.根据权利要求22所述的薄膜的制造装置， 所述第二壳体具有圆筒形的外周面， 所述多个第二贯通孔构成(i )在与所述旋转轴平行的宽度方向的预定位置沿所述周向设置的第一组、和(ii)在所述宽度方向上与所述预定位置相邻的位置沿所述周向设置的第二组， 属于所述第一组的所述多个第二贯通孔和属于所述第二组的所述多个第二贯通孔形成交错的排列。
27.一种薄膜的制造方法，包括 在真空槽内构筑长尺寸的基板的输送系统的工序； 从所述输送系统的卷出位置向卷取位置输送长尺寸的基板的工序；和从成膜源向设置在所述输送系统的输送路径的开口部蒸发材料以使得向所述基板赋予材料的工序， 所述输送系统具有吹风辊，其具有输送所述基板的功能、以及将用于冷却所述基板的气体向所述基板供给的功能；在所述基板的输送方向上配置在所述吹风辊的上游侧的第一辊；和在所述基板的输送方向上配置在所述吹风辊的下游侧的第二辊， 所述吹风辊包括(i)圆筒形的第一壳体，其具有用于支撑所述基板的圆筒形的外周面、和沿所述外周面的周向设置的作为所述气体的供给路径的多个第一贯通孔，能与所述基板同步地旋转；(ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，被禁止与所述基板同步地旋转；(iii)歧管，其是在所述第一壳体的内部由所述内块规定以保持从所述真空槽的外部导入的所述气体的空间，形成为在以所述第一壳体的旋转轴为中心的特定角度的范围内，向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述第一壳体的径向上具有相对较大的尺寸；和(iv)间隙部，其是形成在所述第一壳体的内部的空间，形成为在所述特定角度的范围外向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述径向上具有相对较小的尺寸， 在构筑所述输送系统的工序中设定所述第一辊、所述吹风辊及所述第二辊之间的相对位置关系，以使所述特定角度收束在由所述第一壳体和所述基板的接触部分的角度定义的接触角的范围内。
28.—种基板输送棍，具有在真空中输送基板的功能、及将用于冷却所述基板的气体在真空中向所述基板供给的功能，具备 (i)圆筒形的第一壳体，其具有用于支撑所述基板的圆筒形的外周面、和沿所述外周面 的周向设置的作为所述气体的供给路径的多个第一贯通孔，能与所述基板同步地旋转； (ii)内块，其配置在所述第一壳体的内部，被禁止与所述基板同步地旋转； (iii)歧管，其是在所述第一壳体的内部由所述内块规定以保持从外部导入的所述气体的空间，形成为在以所述第一壳体的旋转轴为中心的特定角度的范围内，向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述第一壳体的径向上具有相对较大的尺寸；和 (iv)间隙部，其是形成在所述第一壳体的内部的空间，形成为在所述特定角度的范围外向所述多个第一贯通孔导入所述气体，在所述径向上具有相对较小的尺寸。
全文摘要
成膜装置(20A)的输送系统(50A)包括具有将冷却气体向基板(21)供给的功能的吹风辊(6)。吹风辊具有第一壳体(11)和内块(12)。第一壳体(11)具有作为气体的供给路径的多个第一贯通孔(13)，能与基板(21)同步地旋转。内块(12)配置在第一壳体(11)的内部。由内块(12)在第一壳体(11)的内部规定歧管(14)。歧管(14)形成为在接触角的范围内向多个第一贯通孔(13)导引气体。在第一壳体(11)的内部，还形成有在接触角的范围外与多个第一贯通孔(13)相对向的间隙部(15)。在径向上，歧管(14)具有相对较大的尺寸，间隙部(15)具有相对较小的尺寸。
文档编号C23C14/24GK102725436SQ20118000704
公开日2012年10月10日 申请日期2011年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者内田纪幸, 冈崎祯之, 天羽则晶, 本田和义, 涩谷聪, 篠川泰治 申请人:松下电器产业株式会社