成膜装置的制作方法

本发明涉及成膜装置，特别涉及适于提高已成膜的膜的绝缘性的技术。

本申请根据2019年12月26日在日本申请的专利申请第2019-236187号要求优先权，在此援用其内容。

背景技术：

正在进行锂离子电池的研究。其中，负极、电解质和正极全部由固体构成的全固态电池，作为兼具安全性和高能量密度、寿命长的电池，其开发备受期待。

作为全固态电池的电解质膜的制造方法，需要包含锂的成膜，如专利文献1所述，通过沉积来进行。

在这种电解质膜的成膜工艺中，已知例如使用包含锂和磷的沉积源，通过包含氮的等离子体进行成膜来形成含氮膜。

专利文献1：日本专利公开第2015-514864号公报

但是，在专利文献1所记载的技术中，成膜后的膜的特性例如作为锂离子电池的性能并不充分。因此，为了提高锂离子电池的性能，希望改善膜质，特别是提高电解质膜的绝缘性。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述情况而完成的，意图达到以下目的。

1、可进行具有充分绝缘性的成膜。

2、可制造足以进行电池制造的电解质膜。

本发明的成膜装置通过以下技术方案解决上述技术问题。本发明的成膜装置包括：用于运送基板的运送部；成膜部，用于在由所述运送部运送的所述基板的成膜区域形成电解质膜；以及杂质去除部，用于与在所述成膜部中的成膜后由所述运送部运送的所述基板的所述电解质膜接触并去除所述成膜区域中包含的杂质。

本发明的成膜装置可包括：再成膜部，用于在由所述杂质去除部去除杂质后由所述运送部运送的所述基板的所述成膜区域再次形成电解质膜。

在本发明中，优选所述杂质去除部具有接触部，所述接触部用于在相对于所述基板进行相对移动的状态下与所述电解质膜接触。

在本发明的成膜装置中，所述接触部可由发泡树脂材料构成。

另外，在本发明中，所述接触部也可以是无纺布。

在本发明的成膜装置中，所述接触部可以是圆筒状的辊。

另外，在本发明的成膜装置中，所述辊可具有与所述基板的运送方向交叉的方向的轴线。

另外，优选地，所述辊向与所述基板的所述运送方向相反的方向旋转。

此外，所述辊与所述基板可在所述接触部的接触点相互接触，沿着所述辊的旋转方向从所述接触点来看，所述辊的切线方向与所述基板的所述运送方向相反。

本发明的成膜装置包括：用于运送基板的运送部；成膜部，在由所述运送部运送的所述基板的成膜区域形成电解质膜；以及杂质去除部，与在所述成膜部中的成膜后由所述运送部运送的所述基板的所述电解质膜接触并去除所述成膜区域中包含的杂质。

由此，即使在有颗粒等杂质附着在基板的成膜区域的情况下，也能在成膜后去除颗粒等杂质。因此，电解质膜不会因颗粒等杂质在膜厚方向上导通。由此，能够防止因颗粒等杂质而造成电解质膜的绝缘在膜厚方向上破坏。能够制造绝缘性处于规定的状态的电解质膜。

本发明的成膜装置包括：再成膜部，在由所述杂质去除部去除杂质后由所述运送部运送的所述基板的所述成膜区域再次形成电解质膜。

由此，在去除颗粒等杂质后的所述电解质膜上，层叠新的电解质膜来再次进行成膜。下侧，也就是位于接近基板的位置的电解质膜，由于通过杂质去除部去除颗粒等杂质，因此即使在上侧再次形成的电解质膜中包含杂质的情况下，也能够防止该颗粒等杂质在膜厚方向上贯穿电解质膜。因此，层叠的这两层电解质膜不会因颗粒等杂质在膜厚方向上导通。

进而，在去除颗粒等杂质后的所述电解质膜中，可在重新填充与去除的杂质对应的部分的状态下再次形成电解质膜，在沿层叠的电解质膜表面的方向或沿基板表面的方向上能够维持膜厚的均匀性。

在本发明中，所述杂质去除部具有接触部，所述接触部在相对于所述基板进行相对移动的状态下与所述电解质膜接触。

由此，通过在杂质去除部与基板之间将相对移动速度设定在规定的范围内，实现确实去除颗粒等杂质所需的抵接状态(接触状态)。同时，能够防止对形成的电解质膜的表面造成必要以上的影响，对电解质膜本身造成损坏。

在本发明的成膜装置中，所述接触部由发泡树脂材料构成。

由此，能够将杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)设为适于由杂质去除部去除杂质的状态，能够确实去除颗粒等杂质。

具体而言，通过发泡树脂材料中的网眼状的部分，以适当的压力抵接电解质膜表面，并且通过发泡树脂材料中的网眼状的部分，挂住杂质中从电解质膜表面突出的部分，从而能够从电解质膜中分离杂质。或者，通过发泡树脂材料中的网眼状或棒状的部分，按压杂质中与电解质膜表面相比更凹陷的部分，从而能够从电解质膜中分离杂质。进而，通过发泡树脂材料中的网眼状或棒状的部分，按压与电解质膜表面相比更被埋入的杂质，从而能够与覆盖杂质的表面的薄电解质一起，从附着于基板的电解质膜中分离杂质。另外，在这种去除杂质的机制中，虽然也有未被判明的部分，但是通过本发明的接触部，能够适当地进行杂质去除。

这里，发泡树脂材料例如是指海绵状的树脂。另外，与设置有杂质去除部的成膜部中的电解质膜的成膜条件相关联，例如，考虑到真空中的气体释放等的影响、耐热性或影响到与电解质膜的抵接状态的强度等，可以选择树脂材质。

作为发泡树脂材料，例如可以示例聚酯、聚氨酯等。

此外，杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)是指摩擦电解质膜的表面来刮去杂质所需的状态，包括抵接压、抵接速度、挂住杂质的状态、分离杂质的分离力等。同时，杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)为了不造成电解质膜的表面损伤，包括抵接压、抵接速度。

另外，在本发明中，所述接触部由无纺布构成。

由此，能够将杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)设为适于由杂质去除部去除杂质的状态，能够确实去除颗粒等杂质。

具体而言，通过无纺布中的纤维状的部分，以适当的压力抵接电解质膜表面，并且通过无纺布中的纤维状的部分，挂住杂质中从电解质膜表面突出的部分，从而能够从电解质膜中分离杂质。或者，通过无纺布中的纤维状或棒状的部分，按压杂质中与电解质膜表面相比更凹陷的部分，从而能够从电解质膜中分离杂质。进而，通过无纺布中的纤维状或棒状的部分，按压与电解质膜表面相比更被埋入的杂质，从而能够与覆盖杂质表面的薄电解质一起，从附着于基板的电解质膜中分离杂质。此外，在这种去除杂质的机制中，虽然也有未被判明的部分，但是通过本发明的接触部，能够适当地进行杂质去除。

此外，这里，杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)是指摩擦电解质膜的表面来刮去杂质所需的状态，包括抵接压、抵接速度、挂住杂质的状态、分离杂质的分离力等。同时，杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)为了不造成电解质膜的表面损伤，包括抵接压、抵接速度等。

在本发明的成膜装置中，所述接触部为圆筒状的辊。

由此，杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)为摩擦电解质膜的表面来刮去杂质所需的状态，容易地将抵接压、抵接速度、挂住杂质的状态、分离杂质的分离力等控制为适于从电解质膜中分离杂质的状态。由此，能够在不造成电解质膜的表面损伤的情况下，从附着于基板的电解质膜中分离杂质。

另外，在本发明的成膜装置中，所述辊具有与所述基板的运送方向交叉的方向的轴线。

由此，杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)为摩擦电解质膜的表面来刮去杂质所需的状态，容易地将抵接压、抵接速度、挂住杂质的状态、分离杂质的分离力等控制为适于从电解质膜中分离杂质的状态。由此，能够在不造成电解质膜的表面损伤的情况下，从附着于基板的电解质膜中分离杂质。

另外，能够容易地进行接触部的更换。

另外，所述辊向与所述基板的所述运送方向相反的方向旋转。

由此，优选的杂质去除部与基板的抵接状态(接触状态)为摩擦电解质膜的表面来刮去杂质所需的状态，容易地将抵接压、抵接速度、挂住杂质的状态、分离杂质的分离力等控制为适于从电解质膜中分离杂质的状态。由此，能够在不造成电解质膜的表面损伤的情况下，从附着于基板的电解质膜中分离杂质。

所述辊与所述基板可在所述接触部的接触点相互接触，沿着所述辊的旋转方向从所述接触点来看，所述辊的切线方向与所述基板的运送方向相反。

进而，接触部还可以是刷状、翅片状、垫状。在上述任一种情况下，优选地，在旋转轴设置接触部，使旋转轴旋转的同时，接触部与电解质膜抵接。

根据本发明，能够实现以下效果：可提供一种所形成的电解质膜可具有充分的绝缘性的成膜装置。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的成膜装置的第一实施方式的示意图。

图2是表示本发明所涉及的成膜装置的第一实施方式的制造工艺的工艺图。

图3是表示本发明所涉及的成膜装置的第一实施方式的制造工艺的工艺图。

图4是表示本发明所涉及的成膜装置的第一实施方式的制造工艺的工艺图。

图5是表示本发明所涉及的成膜装置的第二实施方式中的杂质去除部的示意放大图。

图6是表示本发明所涉及的成膜装置的第三实施方式中的杂质去除部的示意放大图。

图7是表示本发明所涉及的成膜装置的第四实施方式中的杂质去除部的示意放大图。

图8是表示本发明所涉及的实验例及比较例的结果的图表。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明所涉及的成膜装置的第一实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式中的成膜装置的示意图，在图1中，附图标记10为成膜装置。在图1中，x轴、y轴和z轴方向表示相互正交的三轴方向，x轴和y轴表示水平方向，z轴方向表示铅直方向。

本实施方式所涉及的成膜装置10在基材(基板)f上形成含有氮和锂的电解质膜fl(参照图4)。具体而言，为了具有离子传导性的同时具有对电子的非传导性，能够成膜适于作为电池或二次电池用固体电解质的lipon膜。

如图1所示，本实施方式所涉及的成膜装置10具有未示出的真空腔室(腔室)、运送部11、成膜部12、再成膜部13和杂质去除部14。

对本实施方式所涉及的成膜装置10为辊对辊(roll-to-roll)装置的情况进行说明，但本发明并不限于该结构，还可以为在基板运送中在单片基板上成膜的结构。

成膜装置10中的真空腔室具有可密封的结构，并连接到具有真空泵的排气线。由此，真空腔室被构造为其内部可排气成规定的减压气氛或维持该减压气氛。

运送部11在真空腔室内运送基材f。在本实施方式中，运送部11具有：放卷辊111、收卷辊112、第一主辊113、第二主辊114和多个运送辊115、116。

放卷辊111、收卷辊112分别具备未示出的旋转驱动部，被构造为可围绕图1中的与纸面垂直的z方向轴线以规定的旋转速度分别沿箭头方向旋转。

第一主辊113、第二主辊114分别具备未示出的旋转驱动部，被构造为可围绕图1中的与纸面垂直的z轴线以规定的旋转速度分别沿箭头方向旋转。

相比成膜部12，放卷辊111设置在基材f的运送方向的上游侧，具有向第一主辊113送出基材f的功能。此外，可以在放卷辊111与第一主辊113之间的适当的位置配置适当数量的不具备独自的旋转驱动部的导向辊(省略图示)。

第一主辊113被构造为可围绕图1中的与纸面垂直的z方向轴线旋转。第一主辊113在基材f的运送方向上被配置在放卷辊111与收卷辊112之间。第一主辊113在图1中的y方向上的下部的至少一部分被配置在通过设置在后述的护罩(遮蔽部)123中的开口部123a而与后述的沉积源121相面对的位置。

第一主辊113隔开规定的间隔与开口部123a相对，并与沉积源121在y方向上相对。第一主辊113由不锈钢、铁、铝等金属材料构造成筒状，其内部可以设置例如未图示的调温介质循环系统等调温机构。第一主辊113的尺寸没有特别限定，但典型地，z方向的宽度尺寸设定得比基材f的z方向的宽度尺寸大。

多个运送辊115、116被构造为分别可围绕图1中的与纸面垂直的轴线旋转。多个运送辊115、116可以被驱动，也可以不被驱动。

因此，在真空腔室内，基材f以规定的运送速度从放卷辊111向收卷辊112运送。

如图1所示，成膜部12是由真空腔室的外壁划定的成膜室，用于在基材f的成膜区域形成电解质膜fl1(参照图2)。成膜部12在其内部具有沉积源121、气体供给部122、护罩123、等离子体产生电源124和磁铁125。另外，成膜部12与未图示的排气线连接。第一主辊113构成成膜部12。

如图1所示，再成膜部13是由真空腔室的外壁划定的成膜室，在由杂质去除部14去除杂质后，在基材f的成膜区域形成电解质膜fl2(参照图4)。再成膜部13在其内部具有沉积源131、气体供给部132、护罩133、等离子体产生电源134和磁铁135。

另外，再成膜部13与未图示的排气线连接。第二主辊114构成再成膜部13。

成膜部12与再成膜部13可进行相同材料的成膜。成膜部12与再成膜部13既可以连通，也可以由隔板等分隔。

成膜部12的沉积源(成膜源供给部)121是使锂金属蒸发的锂沉积源，例如由电阻加热式沉积源、感应加热式沉积源、电子束加热式沉积源等构成。

在成膜部12连接有供给成膜气体的气体供给部122。气体供给部122构成等离子体产生部。气体供给部122可以向成膜区域的附近区域供给包括氮的成膜气体。

成膜部12通过未图示的排气线维持在规定的减压气氛中，并且成膜部12内的气压被调整为规定的压力。

如图1所示，在成膜部12中，在沉积源(成膜源)121与第一主辊113之间，作为限定成膜区域的成膜区域限定部设置有具有开口部123a的护罩(遮蔽部)123。

护罩123是板状的导体，其电位例如为接地(接地状态)。护罩123相对于卷绕在第一主辊113上的基材f，大致平行地配置。

另外，在第一主辊113的内部位置，也就是在基材f的背面(另一面)侧的位置配置有磁铁125。

磁铁125被配置成向第一主辊113的外方形成磁通量。磁铁125被配置成向开口部123a的附近区域形成磁通量。

此外，在第一主辊113连接有等离子体产生电源124，并可供给等离子体产生功率。等离子体产生电源124是交流电源或直流电源。等离子体产生电源124构成等离子体产生部。

如图1所示，杂质去除部14被配置在成膜部12与再成膜部13之间。这里，“成膜部12与再成膜部13之间”这一表述是指，从由运送部11运送的基材f的运送位置的上游向下游依次排列成膜部12、杂质去除部14、再成膜部13的意思。

杂质去除部14具有辊141和抽吸部142。

辊141为圆筒状且构成接触部，对于在成膜部12中在成膜区域形成了电解质膜fl1的基材f，该接触部与电解质膜fl1接触。

相比成膜部12，辊141设置在基材f的移动方向的下游位置。

辊141具有与基材f的运送方向交叉的方向的轴线(轴)。辊141向与基材f的运送方向相反的方向旋转。

作为接触部的圆筒状的辊141由发泡树脂材料构成。具体而言，辊141具有由海绵状的树脂形成为圆筒状的外表面。

辊141具有发泡树脂材料中的网眼状的表面。这里，“网眼状”这一表述是指像海绵那样，纤维状或棒状的部分、以及该纤维状或棒状的部分与其他纤维状或棒状的部分相互隔开而形成的空间上的部分。

辊141的该网眼状的部分相对于电解质膜fl1进行相对移动。

辊141具有网眼状或棒状的部分，以便能够挂住杂质中从电解质膜fl1的表面突出的部分，以从电解质膜fl1中分离杂质。

另外，辊141的该网眼状或棒状的部分以适当的压力与电解质膜fl1的表面抵接。

辊141具有网眼状或棒状的部分，以便能够按压杂质中与电解质膜fl1的表面相比更凹陷的部分，以从电解质膜fl1中分离杂质。

此外，辊141具有网眼状或棒状的部分，以便能够按压与电解质膜fl1的表面相比更被埋入的杂质，并与覆盖杂质表面的薄电解质一起，从附着于基板的电解质膜fl1中分离杂质。

隔着基板f，在辊141的相反侧设置有运送辊116。在运送辊116的表面卷绕有基材f，从而相对于基材f中与运送辊116接触的表面，在基材f中形成有电解质膜fl1的表面以扩张的方式设置。也就是，与接近基材f的电解质膜fl1的部分相比，在电解质膜fl1的表面侧伸长的状态下，辊141的表面与电解质膜fl1接触。

抽吸部142具有位于与辊141接触的基材f的附近的抽吸喷嘴142a和与该抽吸喷嘴142a连接的抽吸泵142b。

抽吸喷嘴142a在辊141与基材f接触的位置的附近开口。抽吸喷嘴142a在与基材f接触的辊141通过旋转而离开基材f的部位的附近的位置开口。也就是，抽吸喷嘴142a相对于辊141在比辊141更上游侧开口，其中，辊141相对于基材f的运送方向进行反向旋转。此外，也可以为不设置抽吸部142的结构。

抽吸泵142b可通过抽吸喷嘴142a对抽吸的颗粒等杂质进行抽吸并排出到外部，或者存储在罐等中。

此外，抽吸部142还可以具有喷出气体的喷出喷嘴，以便通过抽吸喷嘴142a对抽吸的颗粒等杂质进行抽吸。

杂质去除部14还可以具有辊146和抽吸部147。

辊146为圆筒状且构成接触部，对于在成膜部12中在成膜区域形成了电解质膜fl1且与辊141接触后的基材f，该接触部与电解质膜fl1接触。

相比辊141，辊146设置在基材f的移动方向的下游位置。

辊146具有与基材f的运送方向交叉的方向的轴线(轴)。辊146向与基材f的运送方向相反的方向旋转。

作为接触部的圆筒状的辊146由发泡树脂材料构造。具体而言，辊146具有由海绵状的树脂形成为圆筒状的外表面。

辊146与辊141同样具有发泡树脂材料中的网眼状的表面。这里，“网眼状”这一表述是指像海绵那样，纤维状或棒状的部分、以及该纤维状或棒状的部分与其他纤维状或棒状的部分相互隔开而形成的空间上的部分。

辊146的该网眼状的部分相对于电解质膜fl1进行相对移动。

辊146具有网眼状或棒状的部分，以便能够挂住杂质中从电解质膜fl1表面突出的部分，以从电解质膜fl1中分离杂质。

另外，辊146的该网眼状或棒状的部分以适当的压力与电解质膜fl1表面抵接。

辊146具有网眼状或棒状的部分，以便能够按压杂质中与电解质膜fl1的表面相比更凹陷的部分，以从电解质膜fl1中分离杂质。

此外，辊146具有网眼状或棒状的部分，以便能够按压与电解质膜fl1的表面相比更被埋入的杂质，并与覆盖杂质表面的薄电解质一起，从附着于基板的电解质膜fl1中分离杂质。

隔着基板f，在辊146的相反侧设置有运送辊116。在运送辊116的表面卷绕有基材f，从而相对于基材f中与运送辊116接触的表面，基材f中形成有电解质膜fl1的表面以扩张的方式设置。也就是，与接近基材f的电解质膜fl1的部分相比，在电解质膜fl1的表面侧伸长的状态下，辊146的表面与电解质膜fl1接触。

辊146为与辊141同等的结构。通过辊146与辊141，可被构造为进行两次颗粒等的去除。

另外，辊146相对于辊141，还可以为硬度、发泡状态或按压力和旋转速度等抵接状态等不同的结构。由此，辊146与辊141可被构造为去除不同大小的颗粒。

抽吸部147具有位于与辊146接触的基材f的附近的抽吸喷嘴147a和与该抽吸喷嘴147a连接的抽吸泵147b。

抽吸喷嘴147a在辊146与基材f接触的位置的附近开口。抽吸喷嘴147a在与基材f接触的辊146通过旋转而离开基材f的部位的附近的位置开口。也就是，抽吸喷嘴147a相对于辊146在比辊146更上游侧开口，其中，辊146相对于基材f的运送方向进行反向旋转。此外，也可以为不设置抽吸部147的结构。

抽吸泵147b可通过抽吸喷嘴147a对抽吸的颗粒等杂质进行抽吸并排出到外部，或者存储在罐等中。

此外，抽吸部147还可以具有喷出气体的喷出喷嘴，以便通过抽吸喷嘴147a对抽吸的颗粒等杂质进行抽吸。

基材f例如是被裁剪成规定宽度的长条的薄膜。基材f由铜、铝、镍、不锈钢等金属构成。基材的材料不限于金属。作为基材f的材料，也可以使用opp(拉伸聚丙烯)薄膜、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜、pps(聚苯硫醚)薄膜、pi(聚酰亚胺)薄膜等树脂薄膜。基材f的厚度不特别限定，例如几μm～几十μm。另外，对于基材f的宽度和长度也没有特别的限制，可以根据用途适当决定。

再成膜部13相比杂质去除部14设置在基材f的移动方向的下游位置。

再成膜部13的沉积源(成膜源供给部)131是使锂金属蒸发的锂蒸发源，例如由电阻加热式蒸发源、感应加热式蒸发源、电子束加热式蒸发源等构成。

在再成膜部13连接有供给成膜气体的气体供给部132。气体供给部132构成等离子体产生部。气体供给部132可以向成膜区域的附近区域供给包括氮的成膜气体。

再成膜部13通过未图示的排气线维持在规定的减压气氛中，并且再成膜部13内的气压被调整为规定的压力。

如图1所示，在再成膜部13中，在沉积源(成膜源)131与第二主辊114之间，作为限定成膜区域的成膜区域限定部，设置有具有开口133a的护罩(遮蔽部)133。

护罩133是板状的导体，其电位例如为接地(接地状态)。护罩133相对于卷绕在第二主辊114上的基材f，大致平行地配置。

另外，在第二主辊114的内部位置，也就是作为基材f的背面(另一面)的位置配置有磁铁135。

磁铁135被配置为向第二主辊114的外方形成磁通量。磁铁135被配置为向开口133a的附近区域形成磁通量。

另外，在第二主辊114连接有等离子体产生电源134，从而可供给等离子体产生功率。等离子体产生电源134是交流电源或直流电源。等离子体产生电源134构成等离子体产生部。

成膜装置10具有如上结构。

此外，尽管未示出，成膜装置10具备控制部，控制部用于控制辊141、146、抽吸部142、147、沉积源121、131和运送部11、真空泵、气体供给部122、132、等离子体产生电源124、134、磁铁125、135等。上述控制部由包括cpu和存储器的计算机构成，用于控制成膜装置10的整体操作。

另外，成膜装置10不限于附图所示的结构。成膜装置10的结构，例如成膜部12、再成膜部13、辊141、146、抽吸部142、147、沉积源121、131和运送部11、真空泵、气体供给部122、132、等离子体产生电源124、134、磁铁125、135等的配置、大小等以及沉积源、供给的气体种类、供给电位等可以适当地变更。或者，还可以不设置成膜装置10的上述结构要素之中的任一个结构。

对本实施方式的成膜装置10的成膜方法进行说明。

此外，作为以下的成膜方法，对在基材f上形成含有氮和锂的电解质膜fl的方法进行说明。特别地，对形成由lipon构成的电解质膜fl的方法进行说明。

lipon基于具有离子传导性的同时具有对电子的非传导性，适于作为电池或二次电池用的固体电解质。在为此使用的典型的层系统中，可成膜具有几μm左右的层厚度的lipon层。

还可通过使用电子束包覆法析出lipon层。在这种情况下，通过直接作用于蒸发材料的电子束，在含有氮的反应性气体气氛中蒸发磷酸锂(lipo)。

通过在真空腔室内部由热蒸发装置使至少包含元素锂、磷和氧的蒸发材料蒸发，从而在基板上析出lipon层。

此时，直接通过电子束使蒸发材料蒸发。同时，含有氮的成分，优选含有氮的反应性气体被导入真空腔室内，然后上升的蒸气颗粒云被等离子体贯通。

作为含有氮的反应性气体，例如氨(nh3)、笑气(no2)或氮(n2)等的气体适合。对于含有氮的反应性气体的导入，例如还可以将含有氮的前体(precursor)导入真空腔室内。

起始材料(原料)的蒸发还可以优选使用放射线加热器间接加热。

在这种情况下，蒸发材料直接在通电或感应加热的船型蒸发器(坩埚)内部被加热。

还可以通过空心阴极电弧放电来实施等离子体的产生。由此，能够产生高密度等离子体。另外，还可以通过使用微波的激发来实施等离子体的产生。此外，还可以通过电感式的输入耦合来产生等离子体。

进而，也可以通过磁场重叠的辉光放电产生等离子体，在较大的延伸面上实现极为均匀的等离子体传播。另外，可通过使用脉冲等离子体，提高析出过程稳定性。

图2～图4是表示本实施方式中的成膜装置的制造工艺的工艺图。

首先，对真空腔室内进行排气，将成膜部12、再成膜部13、杂质去除部14维持为规定的真空度。

另外，驱动用于支撑基材f的运送部11，将基材f从放卷辊111向收卷辊112运送。基材f在成膜部12和再成膜部13中沿着x方向运送(移动)。

此外，在基材f的规定区域预先形成有正极或集电体等。

在成膜部12中，通过运送部11，沿着从放卷辊111到第一主辊113的方向运送未形成电解质膜fl1的基材f0。

在成膜部12中，从气体供给部122向第一主辊113附近的区域，含有氮的气体被导入成膜区域的附近区域。

另外，在成膜部12中，从所连接的等离子体产生电源124向第一主辊113供给等离子体产生功率。同时，在成膜部12中，通过从所连接的磁场产生电源供给的功率，磁铁125产生磁通量。

由此，在等离子体产生区域中产生等离子体。

在成膜部12中，沉积源121例如被电子束等加热，使包含锂的原料蒸发，形成向第一主辊113上的基材f射出的含锂原料的蒸气流。

此时，锂原料的蒸气流通过护罩123的开口部123a限制到达基材f的区域。

在护罩123的开口部123a附近的区域中，通过等离子体化的氮气而活化的含锂沉积颗粒作为含有氮的电解质膜fl1成膜在基材f0的表面，并构成基材f1。

此时，在由成膜部12形成的电解质膜fl1中，如图2所示，存在颗粒fp等杂质。

在成膜部12中形成了电解质膜fl1的基材f1由运送部11向杂质去除部14运送。

在杂质去除部14中，首先辊141与基材f1抵接。由此，向与基材f1的运送方向相反的方向旋转的辊141与形成在基材f1上的电解质膜fl1的表面抵接。

此时，在杂质去除部14中，将辊141与基材f1的抵接状态(接触状态)设定为适于由杂质去除部14去除杂质的状态。具体而言，将基材f1的运送速度和向与基材f1的运送方向相反的方向旋转的辊141的旋转速度设定为规定的范围。

那么，辊141的网眼状的部分相对于电解质膜fl1进行相对移动。

辊141由网眼状或棒状的部分挂住颗粒fp等杂质从电解质膜fl1表面突出的部分，并从电解质膜fl1中分离颗粒fp等杂质。

另外，辊141的网眼状或棒状的部分以适当的压力与电解质膜fl1表面抵接。

辊141的网眼状或棒状的部分按压颗粒fp等杂质中与电解质膜fl1表面相比更凹陷的部分，以从电解质膜fl1中分离杂质。

进而，辊141的网眼状或棒状的部分按压与电解质膜fl1表面相比更被埋入的颗粒fp等杂质，与覆盖颗粒fp等杂质表面的薄电解质一起，从附着于基材f1的电解质膜fl1中分离颗粒fp等杂质。

接着，在杂质去除部14中，通过辊141从电解质膜fl1中分离了颗粒fp等杂质的基材f2由运送部11向辊146运送。

在杂质去除部14中，辊146与基材f2抵接。由此，向与基材f2的运送方向相反的方向旋转的辊146与形成在基材f2上的电解质膜fl1的表面抵接。

此时，在杂质去除部14中，将辊146与基材f2的抵接状态(接触状态)设定为适于由杂质去除部14去除杂质的状态。具体而言，将基材f2的运送速度和向与基材f2的运送方向相反的方向旋转的辊146的旋转速度设定为规定的范围。

那么，辊146的网眼状的部分相对于电解质膜fl1进行相对移动。

辊146由网眼状或棒状的部分挂住颗粒fp等杂质从电解质膜fl1表面突出的部分，以从电解质膜fl1中分离颗粒fp等杂质。

另外，辊146的网眼状或棒状的部分以适当的压力与电解质膜fl1表面抵接。

辊146的网眼状或棒状的部分按压颗粒fp等杂质中与电解质膜fl1表面相比更凹陷的部分，以从电解质膜fl1中分离杂质。

进而，辊146的网眼状或棒状的部分按压与电解质膜fl1表面相比更被埋入的颗粒fp等杂质，并与覆盖颗粒fp等杂质表面的薄电解质一起，从附着于基材f1的电解质膜fl1中分离颗粒fp等杂质。

由此，如图3所示，基材f3通过辊141从电解质膜fl1中分离颗粒fp等杂质。

接着，通过杂质去除部14的辊146从电解质膜fl1分离了颗粒fp等杂质的基材f3由运送部11向再成膜部13运送。

在再成膜部13中，从气体供给部132向第二主辊114附近的区域，含有氮的气体被导入成膜区域的附近区域。

另外，在再成膜部13中，从所连接的等离子体产生电源134向第二主辊114供给等离子体产生功率。同时，在再成膜部13中，通过从所连接的磁场产生电源供给的功率，磁铁135产生磁通量。

由此，在等离子体产生区域中产生等离子体。

在再成膜部13中，沉积源131例如通过电子束等加热，使包含锂的原料蒸发，形成向第二主辊114上的基材f射出的含锂原料的蒸气流。

此时，含锂原料的蒸气流通过护罩133的开口133a限制到达基材f3的区域。

在护罩133的开口133a附近的区域中，通过等离子体化的氮气而活化的含锂沉积颗粒作为含有氮的电解质膜成膜在基材f3的表面。

由此，层叠在电解质膜fl1，构成形成有电解质膜fl2的基材f4。

此时，在再成膜部13中形成在基材f4的电解质膜fl2上，如图4所示，存在颗粒fp等杂质。但是，如图4所示，在电解质膜fl1上不存在颗粒fp等杂质。

此外，在图4中，明示了在电解质膜fl1上去除了颗粒fp等杂质的状态，但实际上，通过再成膜部13形成的电解质膜fl2也会进入该去除部分，成为在去除部分中填充电解质膜的状态。这里，电解质膜fl2具有与电解质膜fl1同等的组成，从而电解质膜fl1与电解质膜fl2几乎可以看作单层膜。

在再成膜部13中形成了电解质膜的基材f4由运送部11向收卷辊112运送。

据此，结束成膜装置10中的成膜。

本实施方式中的成膜装置10能够通过杂质去除部14去除电解质膜fl1的成膜时存在的颗粒fp等杂质。由此，在电解质膜fl1中，能够防止因颗粒fp等杂质在膜厚方向上导通。由此，能够保证电解质膜fl1中的绝缘性。

进而，通过在由杂质去除部14去除了颗粒fp等杂质的电解质膜fl1上进一步层叠电解质膜fl2来进行再成膜，从而能够在电解质膜fl1和电解质膜fl2中防止因颗粒fp等杂质而在膜厚方向上导通。

进而，即使在电解质膜fl1中残留有颗粒fp等杂质的情况下，电解质膜fl1的颗粒fp等杂质与层叠的电解质膜fl2的颗粒fp等杂质也不会相互接触。由此，能够在构成单层的电解质膜fl中，防止因颗粒fp等杂质在膜厚方向上导通。

由此，即使有附着于基材f的成膜区域的颗粒fp等杂质的情况下，也能够在成膜后去除颗粒fp等杂质。因此，电解质膜fl不会因颗粒fp等杂质在膜厚方向上导通。因此，能够防止电解质膜fl的绝缘因颗粒fp等杂质而在膜厚方向上破坏。能够制造规定状态绝缘性的电解质膜fl。

在本实施方式中，杂质去除部14是具有辊141和辊146这两个辊的结构，但本发明不限于此。例如，杂质去除部14也可以仅具有一个辊141或三个以上的辊。

在本实施方式中，在杂质去除部14中的杂质去除处理后，由再成膜部13进行再成膜，但本发明不限于此。例如，也可以在杂质去除部14中的杂质去除处理后不进行再成膜。

进而，在再成膜部13中的再成膜后，也可以在再成膜部13的下游位置进行杂质去除处理。

在本实施方式中，隔着杂质去除部14中的杂质去除处理，通过成膜部12和再成膜部13分两次形成电解质膜fl，但本发明不限于此。例如，也可以进行三次以上的多次成膜。

在这种情况下，可以在所有成膜后每次都进行杂质去除处理，也可以对多个成膜部配置与多个成膜部相同数量的杂质去除部。进而，在这种情况下，也可以无需在所有成膜后每次都进行杂质去除处理，对多个成膜部配置比多个成膜部的数量少的杂质去除部。

下面，根据附图对本发明所涉及的成膜装置的第二实施方式进行说明。

图5是表示本实施方式的成膜装置中的杂质去除部的示意放大图。在本实施方式中，与上述第一实施方式不同的是关于杂质去除部的内容，对除此以外与上述第一实施方式对应的结构标注相同的附图标记并省略其说明。

本实施方式中的杂质去除部14具有由无纺布构成的辊143作为接触部。

具体而言，作为无纺布，可以举出由作为与洁净室对应的品质的棉绒或聚酯纤维等形成的部件。

这里，在使用由无纺布构成的辊143的情况下，也与第一实施方式的辊141同样，能够去除电解质膜fl1的成膜时存在的颗粒fp等杂质。

在本实施方式中，也能够发挥与上述实施方式同等的效果。

下面，根据附图对本发明所涉及的成膜装置的第三实施方式进行说明。

图6是表示本实施方式的成膜装置中的杂质去除部的示意放大图。在本实施方式中，与上述第一和第二实施方式不同的是关于杂质去除部的内容，对除此以外与上述第一和第二实施方式对应的结构标注相同的附图标记并省略其说明。

本实施方式中的杂质去除部14具有作为接触部的辊144、145。在本实施方式中的辊144、145的基材f的相反侧的位置并未设置运送辊116。另外，辊144和辊145在基材f的运送方向上相互极为邻接地配置。

在本实施方式中，也能够发挥与上述实施方式同等的效果。

下面，根据附图对本发明所涉及的成膜装置的第四实施方式进行说明。

图7是表示本实施方式的成膜装置中的杂质去除部的示意放大图。在本实施方式中，与上述第一～第三实施方式不同的是关于杂质去除部的内容，对除此以外与上述第一～第三实施方式对应的结构标注相同的附图标记并省略其说明。

本实施方式中的杂质去除部14具有作为接触部的辊148。

辊148的外周形成为刷状或翅片状。

翅片状的辊148可以形成为翅片与辊148的轴线大致平行，或者以与辊148的轴线具有角度的方式交叉形成。刷状或翅片状的辊148具有可挠性。

在本实施方式中，也能够发挥与上述实施方式同等的效果。

此外，在本发明的杂质去除部14中，作为接触部，也可以采用在辊状的圆筒体(例如金属制辊、塑料制辊等)的表面上整面安装有海绵部件或刷部件的洗刷辊的结构。或者，在杂质去除部14中，也可以采用如下的结构：即，使用由圆盘状的部件构成且在与电解质膜的接触面安装有刷子或海绵的洗刷盘，该洗刷盘在旋转的同时与电解质膜表面抵接。

可作为接触部来安装于洗刷辊的刷材料，虽然没有特别的限制，但例如作为化学纤维刷，可以举出尼龙6、66、610、612型(例如，东丽-杜邦公司制造的tynex，azlon公司制造，φ0.1～1.6)、粗粒尼龙纤维(带磨砂粒的尼龙，例如东丽公司制造的toraygrit、杜邦公司制造的tynexa、旭化成公司制造的sangrid、ork公司制造的gritsander(グリットサンダー)等、φ0.25～1.6)、聚丙烯纤维(φ0.1～1.5)、氯乙烯纤维(φ0.1～0.7)、聚酯纤维(φ0.3～0.5)、丙烯酸树脂纤维、芳纶纤维(商品名：conex、φ0.15～0.55)、氟纤维、导电性纤维等。

作为接触部采用的纤维，例如可以举出马毛、猪毛、羊毛、鹿毛、人毛等。另外，作为植物纤维，可以举出坦皮科纤维(从坦皮科麻叶中提取的纤维)、棕毛(パーム)(椰子果实的纤维)、扇叶树头榈叶柄纤维(シダ)、棕皮纤维(シュロ)、橘草纤维(カルカヤ)(从黄背草根中提取的纤维、刚毛)、剑麻纤维(サイザル)(从麻中提取的纤维)、扇叶树头榈叶脉纤维(ブロン)(从扇叶树头榈(palmyrapalm)的叶子中提取的纤维)等。此外，根据需要还可以使用纤维状的金属，例如，可以举出硬钢线(φ0.1～0.8)、淬火线(φ0.2～0.8)、镀金线(φ0.2～0.5)、包裹线(ラッピング)、针金线、铁丝、不锈钢线(φ0.05～0.8)、黄铜线(φ0.06～0.8)、磷青铜(φ0.06～0.6)等。

可作为接触部来安装于洗刷辊的海绵材料，虽然没有特别的限制，但可以举出橡胶海绵发泡体(例如，氯丁橡胶海绵、天然橡胶海绵、聚乙烯海绵、乙丙橡胶海绵、丁腈橡胶海绵、氟海绵、硅酮海绵、奥普赛洛(オプシーラー，注册商标)、ruseela(ルシーラ，注册商标)等)、聚氨酯海绵(例如，软质聚氨酯泡沫(醚类)、软质聚氨酯泡沫(酯类)、硬质聚氨酯泡沫、低反弹性聚氨酯泡沫、爱耐坦(エネタン，带有抗菌性的低反弹性聚氨酯泡沫)等)、聚乙烯泡沫等。作为聚乙烯泡沫，例如可以举出三佩如卡(サンペルカ)、奥普赛洛(オプセル)、超能奥普赛洛(スーパーオプセル)(以上由三和化工公司制造且为商品名)、softlonboard(ソフトロンボード)、softlons(ソフトロンs)(以上由积水化学工业公司制造且为商品名)、东丽佩富(トーレペフ)(由东丽公司制造且为商品名)、lightlons(ライトロンs)、lightlonboard(ライトロンボード)(以上由积水化成品工业公司制造且为商品名)、suntecfoam(サンテックフォーム)(由旭化成株式会社制造且为商品名)、moltfilter(モルトフィルター)(株式会社井上公司(inoaccorporation)注册商标)等。

或者，作为用作接触部的其他材料，可以举出eva泡沫、生物降解性洋麻泡沫(第一化学公司制造)、无纺布·毛毡、发泡塑料等、bemcot(ベンコット)(旭化成株式会社注册商标)、anticon(アンティコン)(由contec公司制造且为商品名)等。

在本发明中，也可以分别组合采用上述各实施方式中的各个结构。

【实施例】

下面，对本发明所涉及的实施例进行说明。

这里，作为本发明中的成膜装置的具体例，对成膜的电解质膜中的绝缘状态的确认试验进行说明。

通过上述图1所示的成膜装置10形成lipon膜(电解质膜)，测量其膜的绝缘性。

成膜条件如下所示。

基材f的运送速度：0.5～5m/min

基材f：pet树脂

成膜部12中的成膜厚度：1μm

再成膜部13中的成膜厚度：1μm

另外，示出杂质去除部14中的辊141的各项规格。

发泡树脂材料：moltfiltermp-55(株式会社井上公司制造)

发泡树脂材料：聚酯

发泡树脂材料密度：57±5kg/m²

发泡树脂材料拉伸强度：147kpa以上

发泡树脂材料拉伸伸长率：200％以上

旋转速度：0.5～5m/min

<实验例1～3>

在上述lipon膜(电解质膜)中，选择边长分别为2mm、10mm、30mm的正方形成膜区域，将其作为实验例1～3，形成电极并测量膜厚方向的绝缘性。

这里，在多个成膜区域中，满足5mω以上的规定绝缘率的成膜区域视为“适合”，不满足规定绝缘率的成膜区域视为“不适合”，用百分比表示相对于测量对象的全部数量的“适合”的个数。

在图8中示出其结果。在图8中，以2mm、10mm、30mm表示各个结果。

<比较例1～3>

与实验例1～3同样进行成膜，但未进行由杂质去除部14进行的杂质去除处理，在lipon膜(电解质膜)中，选择边长分别为2mm、10mm、30mm的正方形成膜区域，将其作为比较例1～3，与实验例1～3同样形成电极并测量膜厚方向的绝缘性。

在图8中示出其结果。

从图8所示的结果可知，通过由杂质去除部14进行杂质去除处理，满足规定绝缘率的“适合”的个数增加。另外可知，随着测量绝缘率的面积增大，满足“适合”的条件的百分比降低，但是通过由杂质去除部14进行杂质去除处理，满足规定绝缘率的“适合”的个数增加。

<实验例4>

与实验例1～3同样进行成膜，但变更了杂质去除部14中的辊141的发泡树脂材料。

发泡树脂材料：moltfiltermp-65(株式会社井上公司制造)

发泡树脂材料：聚酯

发泡树脂材料密度：57±5kg/m²

发泡树脂材料拉伸强度：147kpa以上

发泡树脂材料拉伸伸长率：200％以上

<实验例5>

与实验例1～3同样进行成膜，但变更了杂质去除部14中的辊141的发泡树脂材料。

发泡树脂材料：moltfiltermp-80(株式会社井上公司制造)

发泡树脂材料：聚酯

发泡树脂材料密度：80±10kg/m²

发泡树脂材料拉伸强度：196kpa以上

发泡树脂材料拉伸伸长率：300％以上

<比较例4>

与实验例1～3同样进行成膜，但变更了杂质去除部14中的辊141的发泡树脂材料。

发泡树脂材料：moltfiltermp-50(株式会社井上公司制造)

发泡树脂材料：聚酯

发泡树脂材料密度：30±5kg/m²

发泡树脂材料拉伸强度：147kpa以上

发泡树脂材料拉伸伸长率：200％以上

<比较例5>

与实验例1～3同样进行成膜，但变更了杂质去除部14中的辊141的发泡树脂材料。

发泡树脂材料：moltfiltermp-40(株式会社井上公司制造)

发泡树脂材料：聚酯

发泡树脂材料密度：30±5kg/m²

发泡树脂材料拉伸强度：147kpa以上

发泡树脂材料拉伸伸长率：200％以上

<比较例6>

与实验例1～3同样进行成膜，但变更了杂质去除部14中的辊141的发泡树脂材料。

发泡树脂材料：moltfiltermp-30(株式会社井上公司制造)

发泡树脂材料：聚酯

发泡树脂材料密度：30±5kg/m²

发泡树脂材料拉伸强度：98kpa以上

发泡树脂材料拉伸伸长率：200％以上

在实验例4、5及比较例4～6中，也与实验例1～3同样，在lipon膜(电解质膜)中，选择边长分别为2mm、10mm、30mm的正方形成膜区域，形成电极并测量膜厚方向的绝缘性。

从其结果可知，在实验例4、5中，也通过由杂质去除部14进行的杂质去除处理，满足规定绝缘率的“适合”的个数增加。

与此相对，可知在比较例4～6中，即使由杂质去除部14进行杂质去除处理，满足规定绝缘率的“适合”的个数也没有增加。

产业上的可利用性

作为本发明的应用例，可以举出进行lipon的成膜以作为电解质膜的装置，进而，可以举出进行sio、sin的成膜以作为绝缘膜的装置。

附图标记说明

10成膜装置

11运送部

12成膜部

13再成膜部

14杂质去除部

111放卷辊

112收卷辊

113第一主辊

114第二主辊

115、116运送辊

121、131沉积源(成膜源)

122、132气体供给部

123、133护罩(遮蔽部)

123a、133a开口部

124、134等离子体产生电源

125、135磁铁

141、143、144、145、146、148辊

142、147抽吸部

142a、147a抽吸喷嘴

142b、147b抽吸泵

f基材(基板)

fl、fl1、fl2电解质膜

fp颗粒