專利名稱：薄膜的制造裝置、薄膜的制造方法及基板輸送輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜的制造裝置、薄膜的制造方法及基板輸送輥。
背景技術(shù)：
在器件的高性能化、小型化中薄膜技術(shù)正在廣泛地發(fā)展。此外，器件的薄膜化不僅限于用戶的直接優(yōu)點，而且從地球資源的保護、功耗的降低這樣的環(huán)境方面來看也起到重要的作用。在該薄膜技術(shù)的發(fā)展中，必需滿足薄膜制造方法的高效率化、穩(wěn)定化、高生產(chǎn)性化、低成本化這樣的產(chǎn)業(yè)利用方面的要求，正不斷努力滿足這些要求。
為了提高薄膜的生產(chǎn)性，高堆積速度的成膜技術(shù)是必須的。在以真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD法(化學(xué)汽相沉積法)等為代表的薄膜制造中，堆積速度的高速化正在進展。此外，作為連續(xù)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將卷成卷狀的長尺寸的基板從卷出輥卷出，在沿輸送系統(tǒng)輸送期間，在基板上形成薄膜，而后將基板卷取于卷取輥的方法。例如，通過將使用電子束的真空蒸鍍源等高堆積速度的成膜源和卷取式的薄膜制造方法組合，可生產(chǎn)性良好地形成薄膜。作為決定這樣的連續(xù)卷取式的薄膜制造是否成功的主要原因，存在成膜時的熱負(fù)荷及基板的冷卻的問題。例如，在真空蒸鍍的情況下，來自蒸發(fā)源的熱輻射和蒸發(fā)原子所具有的熱能被給予基板，基板的溫度上升。在其他的成膜方式中，雖然熱源不同，但是同樣在成膜時在基板上施加熱負(fù)荷。為了防止因該熱負(fù)荷而產(chǎn)生基板的變形、熔斷等，而進行基板的冷卻。冷卻不一定限于成膜期間，也可在成膜區(qū)域以外的基板輸送路徑中進行。作為在大氣中使用輥來冷卻漿料等的方式，在專利文獻I中公開了一種冷卻輥，其特征在于，在圓筒體的筒壁設(shè)置多個縫隙或孔，在該圓筒體內(nèi)設(shè)置隔板，使該圓筒體相對于該隔板可滑動旋轉(zhuǎn)，在用該隔板分隔的一室設(shè)置有冷卻氣體噴出管。根據(jù)該冷卻輥，通過向漿料噴吹大量的冷卻氣體，而可從漿料直接奪走熱、進行冷卻。但是，在真空氛圍下，使用由冷卻氣體直接奪走熱那樣程度的大流量氣體，就不能維持真空。例如，作為成膜中的基板的冷卻方式，廣泛使用在基板沿著配置于輸送系統(tǒng)的路徑上的圓筒狀罐的狀態(tài)下進行成膜的方法。根據(jù)該方法，如果確?；搴蛨A筒狀罐之間的熱接觸，則可使熱散逸至熱容量大的冷卻罐，因此可防止基板的溫度上升。此外，可將基板的溫度保持為特定的冷卻溫度。利用冷卻罐進行的基板的冷卻在成膜區(qū)域以外的基板輸送路徑中也有效。作為確?；搴蛨A筒狀罐之間的熱接觸的方法之一，有氣體冷卻方式。在專利文獻2中公開了 在作為基板的晶片形成薄膜的裝置中，向晶片和支撐機構(gòu)之間的區(qū)域?qū)霘怏w。由此，可確保晶片和支撐機構(gòu)之間的熱傳遞，因此可抑制晶片的溫度上升。另一方面，作為基板的冷卻機構(gòu)，也可使用冷卻帶來代替圓筒狀罐。在進行使用斜入射成分的成膜時，在基板直線狀行走的狀態(tài)下進行成膜，會在材料利用效率方面有利，作為此時的基板冷卻機構(gòu)使用冷卻帶是有效的。在專利文獻3中，公開了將帶用于基板材料的輸送和冷卻的情況下的帶的冷卻方法。根據(jù)專利文獻3公開的方法，在給予熱負(fù)荷的薄膜形成裝置中，在使用提高薄膜形成效率的冷卻帶的情況下，為了將該冷卻帶進一步冷卻，在內(nèi)側(cè)設(shè)置二層以上的冷卻帶、利用液狀介質(zhì)的冷卻機構(gòu)。這樣，可提高冷卻效率，因此可改善以電磁轉(zhuǎn)換特性為代表的磁帶的特性，同時，可顯著改善生產(chǎn)性。專利文獻I :日本實開昭60 - 184424號公報專利文獻2 :日本特開平I 一 152262號公報專利文獻3 :日本特開平6 - 145982號公報

發(fā)明內(nèi)容
為了提高薄膜的生產(chǎn)性，而需要成膜速度的高速化和與此相伴的冷卻效率的提聞。為了提高氣體冷卻的冷卻效率，提高冷卻體和基板之間的壓力是有效的。例如，需要盡可能縮小冷卻體和基板的間隔，并增加冷卻氣體量。但是，在上述現(xiàn)有構(gòu)成中，若增加導(dǎo)入真空槽內(nèi)的氣體，則由于從冷卻體和基板之間漏出的冷卻氣體而使真空度惡化，產(chǎn)生薄膜的品質(zhì)下降、異常放電等問題，因此導(dǎo)入氣體量是有限制的。此外，需要排氣泵的大型化，出現(xiàn)設(shè)備成本增大的問題。本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供可抑制真空度惡化地實現(xiàn)高速成膜所需的氣體冷卻。S卩，本發(fā)明提供一種薄膜的制造裝置，具備真空槽；輸送系統(tǒng)，配置在所述真空槽內(nèi)以使得將長尺寸的基板從卷出位置向卷取位置輸送；開口部，設(shè)置在所述輸送系統(tǒng)的輸送路徑；和成膜源，用于在所述開口部向所述基板賦予材料，所述輸送系統(tǒng)包括吹風(fēng)輥，該吹風(fēng)輥具有輸送所述基板的功能、以及將用于冷卻所述基板的氣體向所述基板供給的功能，所述吹風(fēng)輥包括(i)圓筒形的第一殼體，其具有用于支撐所述基板的圓筒形的外周面、和沿所述外周面的周向設(shè)置的作為所述氣體的供給路徑的多個第一貫通孔，能與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，被禁止與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(iii)歧管，其是在所述第一殼體的內(nèi)部由所述內(nèi)塊規(guī)定以保持從所述真空槽的外部導(dǎo)入的所述氣體的空間，形成為在由以所述第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的、所述第一殼體和所述基板的接觸部分的角度定義的接觸角(抱務(wù)角，holding angle,抱持角)的范圍內(nèi)，向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述第一殼體的徑向上具有相對較大的尺寸；和(iv)間隙部，其是形成在所述第一殼體的內(nèi)部的空間，形成為在所述接觸角的范圍外向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述徑向上具有相對較小的尺寸。在另一技術(shù)方案中，本發(fā)明提供一種薄膜的制造方法，包括在真空槽內(nèi)構(gòu)筑長尺寸的基板的輸送系統(tǒng)的工序；從所述輸送系統(tǒng)的卷出位置向卷取位置輸送長尺寸的基板的工序；和從成膜源向設(shè)置在所述輸送系統(tǒng)的輸送路徑的開口部蒸發(fā)材料以使得向所述基板賦予材料的工序，所述輸送系統(tǒng)具有吹風(fēng)輥，其具有輸送所述基板的功能、以及將用于冷卻所述基板的氣體向所述基板供給的功能；在所述基板的輸送方向上配置在所述吹風(fēng)輥的上游側(cè)的第一輥；和在所述基板的輸送方向上配置在所述吹風(fēng)輥的下游側(cè)的第二輥，所述吹風(fēng)輥包括(i)圓筒形的第一殼體，其具有用于支撐所述基板的圓筒形的外周面、和沿所述外周面的周向設(shè)置的作為所述氣體的供給路徑的多個第一貫通孔，能與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，被禁止與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(iii)歧管，其是在所述第一殼體的內(nèi)部由所述內(nèi)塊規(guī)定以保持從所述真空槽的外部導(dǎo)入的所述氣體的空間，形成為在以所述第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的特定角度的范圍內(nèi)，向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述第一殼體的徑向上具有相對較大的尺寸；和(iv)間隙部，其是形成在所述第一殼體的內(nèi)部的空間，形成為在所述特定角度的范圍外向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述徑向上具有相對較小的尺寸，在構(gòu)筑所述輸送系統(tǒng)的工序中設(shè)定所述第一輥、所述吹風(fēng)輥及所述第二輥之間的相對位置關(guān)系，以使所述特定角度收束在由所述第一殼體和所述基板的接觸部分的角度定 義的接觸角的范圍內(nèi)。在又一個技術(shù)方案中，本發(fā)明提供一種基板輸送棍，具有在真空中輸送基板的功能、及將用于冷卻所述基板的氣體在真空中向所述基板供給的功能，具備(i)圓筒形的第一殼體，其具有用于支撐所述基板的圓筒形的外周面、和沿所述外周面的周向設(shè)置的作為所述氣體的供給路徑的多個第一貫通孔，能與所述基板同步地旋轉(zhuǎn);(ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，被禁止與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(iii)歧管，其是在所述第一殼體的內(nèi)部由所述內(nèi)塊規(guī)定以保持從外部導(dǎo)入的所述氣體的空間，形成為在以所述第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的特定角度的范圍內(nèi)，向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述第一殼體的徑向上具有相對較大的尺寸；和(iv)間隙部，其是形成在所述第一殼體的內(nèi)部的空間，形成為在所述特定角度的范圍外向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述徑向上具有相對較小的尺寸。在又一個技術(shù)方案中，本發(fā)明提供一種薄膜的制造裝置，具備真空槽；輸送系統(tǒng)，配置在所述真空槽內(nèi)，包括吹風(fēng)輥，該吹風(fēng)輥具有(i )第一殼體，其沿著表面輸送基板，與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)，具有多個貫通孔；(ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，不與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(iii)歧管，其位于所述第一殼體和所述內(nèi)塊之間，設(shè)定在所述第一殼體和所述基板接觸的接觸角的范圍的內(nèi)側(cè)，被導(dǎo)入用于冷卻所述基板的氣體；和(1￥)間隙部，其設(shè)定在所述歧管以外，與所述歧管相比與所述內(nèi)塊之間的空間?。婚_口部，設(shè)置在所述輸送系統(tǒng)的輸送路徑；和成膜源，用于在所述開口部向所述基板賦予材料。根據(jù)本發(fā)明，可高效地向第一殼體和基板之間送入冷卻氣體。因此，即使減少冷卻氣體的導(dǎo)入量也可提高第一殼體和基板之間的氣壓。因而，可抑制真空度的惡化地進行基板的氣體冷卻。此外，可緊湊地實現(xiàn)薄膜的制造裝置。


圖I是表示本發(fā)明的實施方式的一例的成膜裝置的示意圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式的另一例的成膜裝置的示意圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的又一例的成膜裝置的示意圖。圖4是吹風(fēng)輥的立體圖。圖5是吹風(fēng)輥的縱剖視圖。圖6是吹風(fēng)輥的橫剖視圖。圖7是接觸角的說明圖。
圖8是第一殼體的展開圖。圖9是表示氣體漏出減少部件的位置及形狀的示意圖。圖10是表示向冷卻體和基板之間導(dǎo)入氣體的方法的一例的剖面示意圖。圖11是第一變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。圖12是第二變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。圖13是第三變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。圖14是第四變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。圖15是第五變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。
具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在圖I中示意地表示成膜裝置整體的構(gòu)成的一例。成膜裝置20A (薄膜的制造裝置)具備真空槽22、輸送系統(tǒng)50A、成膜源19、擋板29、原料氣體導(dǎo)入管30及排氣泵35。輸送系統(tǒng)50A由卷芯輥23、吹風(fēng)輥6、輸送輥24、罐27及卷芯輥26構(gòu)成。吹風(fēng)輥6具有輸送基板21的功能和將用于冷卻基板21的氣體向基板21供給的功能。吹風(fēng)輥6也是輸送輥之一。通過氣體供給管52，從真空槽22的外部向吹風(fēng)輥6供給氣體。真空槽22是具有內(nèi)部空間的耐壓性的容器狀部件。在真空槽22的內(nèi)部空間中配置有輸送系統(tǒng)50A、成膜源19等。卷芯輥23是可繞軸心旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的輥狀部件。在卷芯輥23的表面卷繞有帶狀長尺寸基板21。卷芯輥23向離卷芯輥23最近的輸送輥(在圖I中，為吹風(fēng)輥6)供給基板21。排氣泵35設(shè)置在真空槽22的外部，使真空槽22內(nèi)部成為適于薄膜形成的減壓狀態(tài)。排氣泵35例如由以油擴散泵、低溫泵、渦輪分子泵等為主泵的各種真空排氣系統(tǒng)構(gòu)成。基板21，可使用各種金屬箔、各種高分子膜、高分子膜和金屬箔的復(fù)合體等。作為金屬箔，可舉出鋁箔、銅箔、鎳箔、鈦箔、不銹鋼箔等。作為高分子膜，可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亞胺等。但是，基板21的材料沒有特別限定。作為基板21，可使用不受上述材料限定的長尺寸基板?；?1的寬度為例如5(Tl000mm?；?1的優(yōu)選厚度為例如3 150 μ m?；?1的寬度小于50mm，則氣體冷卻時的基板21的寬度方向上的氣體損失大，但是，也不是不能應(yīng)用本發(fā)明。基板21的厚度小于3 μ m，則基板21的熱容量極小，因而容易發(fā)生熱變形，但是，并不表示不能應(yīng)用本發(fā)明。
基板21的輸送速度根據(jù)應(yīng)制作的薄膜的種類及成膜條件而不同，例如，為O. f500m/分。向輸送中的基板21施加的張力可根據(jù)基板21的材質(zhì)、基板21的厚度、成膜速度等條件來適當(dāng)調(diào)節(jié)。輸送輥24是可繞軸心旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的輥狀部件。輸送輥24將從卷芯輥23供給的基板21導(dǎo)引到成膜區(qū)域，最終導(dǎo)引到卷芯輥26。當(dāng)基板21沿罐27在設(shè)置于成膜區(qū)域的開口部31行走時，從成膜源19飛來的材料粒子根據(jù)需要與從原料氣體導(dǎo)入管30導(dǎo)入的原料氣體反應(yīng)、堆積在基板21，在基板21的表面形成薄膜。卷芯輥26是可通過未圖示的驅(qū)動機構(gòu)(例如電機)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的輥狀部件，將形成有薄膜的基板21卷取保存。成膜源19可使用各種成膜源。例如，可使用利用了電阻加熱、感應(yīng)加熱、電子束加熱等的蒸發(fā)源、離子鍍源、濺射源、CVD源等。此外，成膜源19可以組合使用離子源、等離子源。例如，在開口部31的鉛垂下方設(shè)成膜源19。成膜源19是上部開口的容器狀部件，蒸發(fā)用坩堝是其具體的一例，在蒸發(fā)用坩堝的內(nèi)部載置材料。在成膜源19的附近設(shè)置電子槍等加熱機構(gòu)，通過來自該電子槍的電子束等將蒸發(fā)用坩堝的內(nèi)部的材料加熱而蒸發(fā)。材料的蒸汽向鉛垂上方移動，通過開口部31而在基板21的表面附著。由此，在基板21的表面形 成薄膜。擋板29將從成膜源19飛來的材料粒子與基板21接觸的區(qū)域僅限制在開口部31。成膜裝置20A還可具備將反應(yīng)成膜用的成膜氣體導(dǎo)入真空槽22中的機構(gòu)。作為導(dǎo)入成膜氣體的機構(gòu)，例如，是圖I的原料氣體導(dǎo)入管30。原料氣體導(dǎo)入管30例如是一端配置在成膜源19的鉛垂上方而另一端與在真空槽22的外部設(shè)置的未圖示的成膜反應(yīng)用氣體供給機構(gòu)連接的管狀部件，向材料的蒸汽供給例如氧氣、氮氣等。由此，在基板21的表面形成以從成膜源19飛來的材料的氧化物、氮化物或氮氧化物為主成分(以質(zhì)量比含有最多的成分)的薄膜。在成膜反應(yīng)用氣體供給機構(gòu)有儲氣瓶、氣體產(chǎn)生裝置等。形成有薄膜的基板21經(jīng)由其他的輸送輥24而卷取于卷芯輥26。在從卷芯輥23到卷芯輥26的基板輸送路徑的中途，設(shè)置有吹風(fēng)輥6?；?1由吹風(fēng)棍6冷卻。吹風(fēng)棍6可在輸送系統(tǒng)50A中僅設(shè)置一個，也可如本實施方式那樣在輸送系統(tǒng)50A中設(shè)置多個吹風(fēng)輥6。并且，吹風(fēng)輥6可設(shè)置在能冷卻成膜前的基板21的位置，也可設(shè)置在能冷卻成膜后的基板21的位置。圖4中表不吹風(fēng)棍6的立體圖。圖5中表不吹風(fēng)輥6的縱剖視圖。圖6中表示吹風(fēng)輥6的橫剖視圖。吹風(fēng)輥6具有與基板21同步旋轉(zhuǎn)的外殼體11 (第一殼體)和不與基板21同步旋轉(zhuǎn)的內(nèi)塊12。在外殼體11形成有多個貫通孔13。例如，在中空圓柱的外殼體11的中空部分配置內(nèi)塊12。外殼體11的直徑是例如4(Tl000mm。外殼體11大則容易獲得冷卻能力，但是，在過大時真空槽22中占有的體積變大，會使成膜裝置20A大型化而使設(shè)備成本增大。此外，直徑越大，則熱膨脹所產(chǎn)生的變形的絕對值變大，因此在與外殼體11的旋轉(zhuǎn)軸O平行的方向(寬度方向)的長度長的情況下，難以維持外殼體11和內(nèi)塊12的間隙精度。另一方面，在外殼體11的直徑小時難以確保外殼體11的內(nèi)周面的磨削加工精度。為了穩(wěn)定行走，寬度方向上的外殼體11的長度(寬度)設(shè)定得比基板21的寬度長。外殼體11的寬度根據(jù)基板21的寬度例如是10(T800mm。此外，形成有貫通孔13的區(qū)域中的外殼體11的厚度為例如2 15_。在厚度薄時，因施加于基板21的張力而易于發(fā)生外殼體11的變形，在外殼體11厚時，用于形成貫通孔13的加工變得困難。
如圖4所示，貫通孔13的直徑、旋轉(zhuǎn)方向的孔間距A及軸向的孔間距B根據(jù)基板21的冷卻條件、真空度條件而適當(dāng)設(shè)定。貫通孔13的直徑是例如O. 5 3mm。在貫通孔13的直徑過大時，冷卻氣體的漏出變大，反之，在貫通孔13的直徑小時，用于形成貫通孔13的加工變困難?？组g距A是例如l(T50mm。此外，孔間距A也可以換算成外殼體11的旋轉(zhuǎn)方向的角度間距，例如是5 30度左右。在孔間距A小時，孔加工的數(shù)量增加、設(shè)備成本增大。在孔間距A過大時，外殼體11的旋轉(zhuǎn)位置所引起的壓力變動增大，冷卻能力的均勻性下降。孔間距B是例如l(T200mm?？组g距B不必是在寬度方向上均勻的間距，可根據(jù)基板21的溫度和冷卻的狀態(tài)來適當(dāng)調(diào)整。在孔間距B小時，孔加工的數(shù)量增力卩、設(shè)備成本增大，然而，在孔間距B過大時，寬度方向的冷卻能力的均勻性下降。在外殼體11和內(nèi)塊12之間，形成有被導(dǎo)入氣體的歧管14和在歧管14以外設(shè)定的間隙部15。歧管14是在外殼體11和內(nèi)塊12之間形成的I個以上的中空空間。也可將多個中空空間連接而構(gòu)成歧管14。歧管14例如將內(nèi)塊12的一部分挖去而形成，與外殼體11的貫通孔13和氣體流路16 (氣體導(dǎo)入端口)相連。從氣體流路16導(dǎo)入的冷卻氣體經(jīng)歧 管14向貫通孔13供給。通過使在歧管14處的外殼體11和內(nèi)塊12的間隔成為例如5mm以上，可將冷卻氣體以高傳導(dǎo)率導(dǎo)向貫通孔13。間隙部15處的外殼體11和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為比歧管14小，是例如30 μ m"200 μ m0 S卩，在外殼體11的徑向上的間隙部15的尺寸比在徑向上的歧管14的尺寸小。在間隔過大時，經(jīng)間隙部15從貫通孔13漏出的冷卻氣體增多，真空度惡化。在間隔過小時，因加工精度、熱膨脹所導(dǎo)致的變形等而使外殼體11和內(nèi)塊12接觸，發(fā)生旋轉(zhuǎn)異常、吹風(fēng)輥6的損傷的風(fēng)險變高。歧管14設(shè)定在基板21與吹風(fēng)輥6接觸的接觸角的范圍的內(nèi)側(cè)。這樣，容易將經(jīng)歧管14從貫通孔13放出的冷卻氣體封閉在外殼體11和基板21之間。更優(yōu)選地，將歧管14設(shè)定在距接觸角的范圍的兩側(cè)向內(nèi)側(cè)孔間距A以上的范圍內(nèi)。這樣，更容易將經(jīng)歧管14從貫通孔13放出的冷卻氣體封閉在外殼體11和基板21之間。再有，也可設(shè)有接近外殼體11的外周面而相對的氣體漏出減少部件。這樣，可進一步減少接觸角的范圍以外的冷卻氣體的漏出。氣體漏出減少部件例如是在接觸角的范圍以外離外殼體11為5(Γ300μπι左右的位置處接近地配置的彎曲板材。如圖9所示，氣體漏出減少部件56例如具有沿第一殼體11的外周面Ilp的圓弧形狀?？稍谂c第一殼體11的外周面Ilp相對的位置且在接觸角的范圍外設(shè)置氣體漏出減少部件56。通過以上那樣的吹風(fēng)輥6的結(jié)構(gòu)，外殼體11的貫通孔13隨著外殼體11的旋轉(zhuǎn)而與歧管14和間隙部15相對向地移動。從氣體流路16到貫通孔13的傳導(dǎo)率，在經(jīng)過了歧管14的情況下遠比在經(jīng)過了間隙部15的情況下大。因此，在沒有基板21的狀態(tài)下，在與歧管14相對時向外通過貫通孔13的冷卻氣體的量比在與間隙部15相對時通過貫通孔13的冷卻氣體的量多。因此，可從接觸角的范圍的貫通孔13高效地放出冷卻氣體，因而可提高外殼體11和基板21之間的冷卻氣體壓力。在存在基板21的情況下，在接觸角的范圍內(nèi)在外殼體11和基板21之間存在高壓力的冷卻氣體，因此外殼體11可從基板21高效地受熱。另一方面，在接觸角的范圍外，夕卜殼體11接近內(nèi)塊12且在外殼體11和內(nèi)塊12之間保持有冷卻氣體。因此，外殼體11由內(nèi)塊12高效地冷卻。這樣，隨著外殼體11的旋轉(zhuǎn)，外殼體11周期性地反復(fù)進行基板21的冷卻和向內(nèi)塊12的放熱，因此可長時間發(fā)揮穩(wěn)定的冷卻動作。此外，在向歧管14導(dǎo)入了氣體時，外殼體11的外周面Ilp和基板21之間的平均壓力例如比大氣壓低。另外，外殼體11的外周面Ilp和基板21之間的間隔的變化根據(jù)氣體導(dǎo)入的有無可為100 μ m以下。再有，外殼體11的外周面Ilp和基板21之間的平均壓力所引起的浮力可以比基板21的輸送張力所引起的基板21向吹風(fēng)輥6的垂直阻力小。通過使導(dǎo)入了冷卻氣體時的、外殼體11的外周面Ilp和基板21之間的平均壓力比大氣壓低，可減少從外殼體11的外周面Ilp 和基板21之間漏出的冷卻氣體的量。因此，可減小排氣泵35的負(fù)荷。外殼體11和基板21的間隔的變化可使用激光位移計來測定。用激光位移計，可測定從激光位移計的測定頭到對象物的距離。在沒有基板21的狀態(tài)下，從測定頭到外殼體11的距離為恒定。在存在基板21的狀態(tài)下，從測定頭到基板21的距離變化。從在沒有基板21的狀態(tài)下測得的測定值，減去在存在基板21的狀態(tài)下測得的測定值及基板21的厚度，從而可算出外殼體11和基板21的間隔?！捌骄鶋毫Α币庵附佑|角的范圍內(nèi)的在基板21整體的平均值，可使用傳導(dǎo)率、氣體的供給壓力和氣體的流量來理論上計算。傳導(dǎo)率由氣體的流路的形狀(貫通孔的直徑、貫通孔的長度、歧管的尺寸等)、及外殼體11和基板21的間隔分布決定。此外，在外殼體11的旋轉(zhuǎn)不勻超過閾值、或者外殼體11的旋轉(zhuǎn)速度低于閾值的情況下，可判斷為外殼體11的外周面Ilp和基板21之間的平均壓力所引起的浮力比基板21的輸送張力所引起的、基板21對吹風(fēng)輥6的垂直阻力小。外殼體11的旋轉(zhuǎn)可用速度不勻計來測定。速度不勻計例如由橡膠輥和旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成。根據(jù)本實施方式，即使減少冷卻氣體的導(dǎo)入量也可提高吹風(fēng)輥6和基板21之間的氣壓。此外，由于可緊湊地實現(xiàn)冷卻功能，因此可抑制設(shè)備的大型化、高成本化。其次，更詳細(xì)地說明本實施方式的吹風(fēng)輥6的結(jié)構(gòu)。如圖Γ圖6所示，吹風(fēng)輥6具備圓筒形的第一殼體11 ;在第一殼體11的內(nèi)部配置的內(nèi)塊12 ;以及將內(nèi)塊12固定的支撐體17。在第一殼體11的內(nèi)部，形成有歧管14及間隙部15。第一殼體11具有用于支撐基板21的圓筒形的外周面Ilp和沿外周面Ilp的周向設(shè)置的多個貫通孔13 (第一貫通孔)。第一貫通孔13起到從歧管14向基板21供給氣體的供給路徑的作用。第一殼體11構(gòu)成為可與基板21同步地旋轉(zhuǎn)。具體地，如圖5所示，可在第一殼體11的兩端分別設(shè)置軸承54。通過軸承54，將第一殼體11能旋轉(zhuǎn)地與支撐體17連接。內(nèi)塊12是被禁止與基板21同步旋轉(zhuǎn)的部件。在本實施方式中，內(nèi)塊12固定在支撐體17。支撐體17固定在例如真空槽22。即，內(nèi)塊12的位置及姿勢相對于真空槽22固定。歧管14是以使保持從真空槽22的外部導(dǎo)入的氣體的方式在第一殼體11的內(nèi)部中由內(nèi)塊12規(guī)定的空間。歧管14形成為在接觸角的范圍內(nèi)向多個第一貫通孔13導(dǎo)引氣體。在第一殼體11的徑向上，歧管14具有相對較大的尺寸。因此，如先前說明那樣，第一殼體11和基板21之間的氣體的壓力被維持為較高的壓力。
“接觸角的范圍內(nèi)”也包括在第一殼體11的周向上接觸角的范圍的一端或兩端與歧管14的范圍的一端或兩端一致的情況。這里，“一致”不意味著完全一致。換算為第一殼體11的旋轉(zhuǎn)角度，例如，即使歧管14從接觸角的范圍超出約2 3度，這也不過是誤差，仍視作接觸角的范圍的一端或兩端與歧管14的范圍的一端或兩端一致。間隙部15也是在第一殼體11的內(nèi)部形成的空間，形成為在接觸角的范圍外向多個第一貫通孔13導(dǎo)引氣體。在第一殼體11的徑向上，間隙部15具有相對較窄的尺寸。如圖7所示，“接觸角”由以第一殼體11的旋轉(zhuǎn)軸O為中心、第一殼體11和基板21的接觸部分的角度Θ定義。接觸角的大小沒有特別限定。例如，若接觸角收束在3(Γ180度(或45 120度)的范圍中，則即使在第一殼體11的直徑以某種程度小的情況下也不會產(chǎn)生過度的彎曲應(yīng)力，可將基板21順暢地輸送。輸送系統(tǒng)50Α包括沿基板21的輸送方向在吹風(fēng)輥6的上游側(cè)配置的第一輥；和沿基板的輸送方向在吹風(fēng)輥6的下游側(cè)配置的第二輥。接觸角由第一輥、吹風(fēng)輥6及第二輥之間的相對位置關(guān)系規(guī)定。在圖I所示的成膜裝置20Α中，“第一輥”是卷芯輥23或輸送 輥24?！暗诙仭笔禽斔洼?4或卷芯輥26。這里，假設(shè)為歧管14形成為以第一殼體11的旋轉(zhuǎn)軸O為中心在特定的角度范圍內(nèi)將氣體導(dǎo)向多個第一貫通孔13?？蓸?gòu)筑輸送系統(tǒng)50Α以使“特定的角度”收束在接觸角的范圍內(nèi)。為了制造薄膜，首先，在真空槽22內(nèi)構(gòu)筑輸送系統(tǒng)50Α。從輸送系統(tǒng)50Α的卷出(開卷)位置(卷芯輥23)向卷取位置(卷芯輥26)輸送基板21。從成膜源19向在輸送系統(tǒng)50Α的輸送路徑設(shè)置的開口部31蒸發(fā)材料，以對基板21賦予材料。在構(gòu)筑輸送系統(tǒng)50Α的工序中，設(shè)定第一輥(卷芯輥23)、吹風(fēng)輥6及第二輥(輸送輥24)之間的相對位置關(guān)系以使“特定的角度”收束在接觸角的范圍內(nèi)。如圖7所示，由角度Θ定義的接觸角比通過將在周向上互相相鄰的兩個第一貫通孔13的各中心和第一殼體11的旋轉(zhuǎn)軸O連接而得到的兩個線段所成的角度α大。根據(jù)該關(guān)系，多個第一貫通孔13的至少一個能夠必定與歧管14相對。在本實施方式中，規(guī)定周向上的歧管14的范圍(角度范圍)以使得僅在接觸角的范圍內(nèi)歧管14與多個第一貫通孔13相對。根據(jù)該構(gòu)成，容易將第一殼體11和基板21之間的氣體的壓力維持為高壓力。如圖6所示，內(nèi)塊12在接觸角的范圍外具有圓弧狀的外周面。在內(nèi)塊11的圓弧狀的外周面和第一殼體11的內(nèi)周面之間形成有間隙部15。根據(jù)該構(gòu)成，容易將間隙部15的寬度保持為一定。即，間隙部15的寬度可以是一定。可將寬度一定的范圍認(rèn)作間隙部15，將除此以外的范圍認(rèn)作歧管14。如圖6所示，多個第一貫通孔13沿周向以等間隔形成。這樣，可確保周向的冷卻能力的均勻性。圖8是第一殼體11的展開圖。多個第一貫通孔13構(gòu)成(i)在與旋轉(zhuǎn)軸O平行的寬度方向WD的預(yù)定位置沿周向LD設(shè)置的第一組G1和(ii)在寬度方向WD上與預(yù)定位置相鄰的位置沿周向LD設(shè)置的第二組G2。屬于第一組G1的多個第一貫通孔13和屬于第二組G2的多個第一貫通孔13形成有交錯的排列。根據(jù)第一貫通孔13的該排列，可進行更均勻的冷卻。但是，多個第一貫通孔13的排列沒有特別限定，例如也可形成為格子狀。如圖5所示，支撐體17具有用于從真空槽22的外部向歧管14導(dǎo)入氣體的氣體流路16 (氣體導(dǎo)入端口)。支撐體17和內(nèi)塊12不是必須由不同的部件構(gòu)成?？梢允莾?nèi)塊12的一部分從第一殼體11突出，該突出的部分起到支撐體17的作用。例如，關(guān)于吹風(fēng)輥6，將外殼體11設(shè)定為直徑120mm、寬度120mm、厚度6. 5mm，將貫通孔13設(shè)定為直徑1mm，將孔間距A設(shè)定為20度，將孔間距B設(shè)定為38mm且構(gòu)成三列，將間隙部15處的外殼體11和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為ΙΟΟμπι。此時,若以73sccm (standardcubic centimeter per minute,每分鐘標(biāo)準(zhǔn)毫升)的流量導(dǎo)入氦氣而作為來自氣體流路16的冷卻氣體，則能夠得到與在不進行來自氣體流路16的氣體導(dǎo)入，而以使得真空槽22整體成為IOOPa的方式將氦氣導(dǎo)入真空槽22的情況下同等的氣體冷卻能力。導(dǎo)熱系數(shù)可通過使用熱電偶等測定在吹風(fēng)輥6的表面行走中的基板21的溫度，根據(jù)移動時間和基板21的溫度的變化來算出。氣體冷卻的導(dǎo)熱系數(shù)也取 決于基板21的種類，例如為O. 003ff/cm2/K。例如，在該情況下，若僅是在真空槽22的一部分導(dǎo)入差壓結(jié)構(gòu)，則氦氣導(dǎo)入量需要約680sccm。通過吹風(fēng)輥6，可使所需的氣體導(dǎo)入量減少到1/9左右。如上所述，根據(jù)成膜裝置20A，從卷芯輥23送出的基板21經(jīng)輸送輥24而行走，卷取于卷芯輥26。在其途中，在開口部31接受從成膜源19飛來的蒸汽并根據(jù)需要接受氧氣、氮氣等的供給而在基板21上形成薄膜，而且，由吹風(fēng)輥6將基板21冷卻。通過這些動作，成膜裝置20A可進行抑制了基板21的溫度上升的卷取成膜。圖2是表示本發(fā)明的實施方式的另一例的成膜裝置的示意圖。在圖2中，對于與圖I相同的構(gòu)成要素使用相同標(biāo)記，并省略說明。根據(jù)成膜裝置20B，例如，可形成鋰離子二次電池用負(fù)極。以下所示的具體數(shù)值僅是一例，本發(fā)明不受其限定。使用成為集電體的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化銅箔(厚度18 μ m、寬度100mm)來作為基板21，在集電體的兩面上分別通過真空蒸鍍法以8 μ m的厚度形成硅多層薄膜。在將具備兩臺口徑14英寸的油擴散泵來作為排氣泵35的容積O. 4m3的真空槽22排氣至O. 002Pa后，將作為成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本電子公司制的270度偏轉(zhuǎn)型電子束蒸發(fā)源(成膜源19)來進行。將加速電壓-10kV、發(fā)射電流52(T700mA的電子束向溶融娃照射，將廣生的蒸汽射向(指向)沿te 27彳丁走中的基板21。將未圖示的金屬掩模(開口長度各為100mm)設(shè)置在離基板21約2mm的位置，以使硅薄膜的成膜寬度為85mm。輸送系統(tǒng)50B構(gòu)成為可進行基板21的往返行走。通過一次的行走，在基板21的兩面各形成一層膜厚O. 5μπι左右的硅薄膜。通過一邊往返行走一邊反復(fù)進行16次成膜，而可形成約8 μ m的硅薄膜。向基板21的兩面形成各層以例如平均發(fā)射電流600mA、基板輸送速度2m/分、平均成膜速度80nm/秒來進行。吹風(fēng)輥6a設(shè)置于在基板21的單面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)進行成膜前的輸送路徑中。關(guān)于吹風(fēng)棍6a,將外殼體11設(shè)定為直徑120mm、軸向長度120mm、厚度4mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為20mm,將孔間距B設(shè)定為30mm且構(gòu)成三列，將間隙部15處的外殼體11和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為80μπι。作為來自氣體流路16的冷卻氣體以80sccm導(dǎo)入気氣。從而,可使向基板21的各面開始成膜時的基板21的溫度大體相同。通過使成膜開始時的基板21的溫度在兩面均等，而可使薄膜的品質(zhì)相同，此夕卜，還可減小熱膨脹系數(shù)差等引起的成膜后的基板21翹起。另外，通過將向第二面開始成膜時的基板21的溫度抑制得低，而可降低基板21的最高到達溫度，可防止基板21的劣化。作為一例，作為電池用極板，在銅箔基板上進行硅薄膜的成膜的情況下，對于溫度上升所導(dǎo)致的銅箔的劣化，可通過例如拉伸試驗等所導(dǎo)致的機械物性值的變化來進行評價。熱劣化的銅箔表現(xiàn)出對拉伸載荷的伸長量增加、破裂強度下降等現(xiàn)象。由于鋰二次電池極板所使用的硅薄膜在吸藏鋰時膨脹，因此這些特性劣化會導(dǎo)致極板的變形、破裂。此外，吹風(fēng)輥6b在基板21的各行走中設(shè)置在從成膜完成后到達卷芯輥26之間。這樣，可使卷取時的基板21的溫度接近常溫。通過使卷取時的基板21的溫度為常溫附近，而防止卷取時的基板21的熱變形所引起的皺紋的產(chǎn)生，且可防止卷取后的基板21的收縮所引起的卷緊的現(xiàn)象。關(guān)于吹風(fēng)棍6b,將外殼體11設(shè)定為直徑80mm、軸向長度120mm、厚度3mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為15mm,將孔間距B設(shè)定為30mm且構(gòu)成三列，將間隙部15處的外殼體11和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為50μπι。作為來自氣體流路16的冷卻氣體以50sccm導(dǎo)入IS氣。根據(jù)圖2所示的成膜裝置20B，在輸送路徑的兩個部位設(shè)置有開口部31，以使得在 輸送路徑的第一成膜區(qū)域在基板21的第一面形成薄膜后，在位于比第一成膜區(qū)域靠下游側(cè)的第二成膜區(qū)域在基板21的第二面形成薄膜。構(gòu)筑輸送系統(tǒng)50B，以使得在通過第一成膜區(qū)域后、到達第二成膜區(qū)域前，基板21通過吹風(fēng)輥6 (6a)而被冷卻。這對于圖3所示的成膜裝置20C也同樣。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的又一例的成膜裝置的示意圖。在圖3中，對于與圖I和圖2相同的構(gòu)成要素使用相同標(biāo)記，并省略說明。根據(jù)成膜裝置20C，例如，可形成鋰離子二次電池用負(fù)極。使用成為集電體的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化銅箔(厚度18 μ m、寬度200mm)來作為基板21，在集電體的兩面上分別通過真空蒸鍍法形成厚度15 μ m的硅氧化物多層薄膜。在將具備兩臺口徑14英寸的油擴散泵來作為排氣泵35的、容積O. 4m3的真空槽22排氣至O. 002Pa后，將作為成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本電子公司制的270度偏轉(zhuǎn)型電子束蒸發(fā)源(成膜源19)來進行。將加速電壓-10kV、發(fā)射電流950mA的電子束向熔融娃照射，將產(chǎn)生的蒸汽射向基板21?；?1在距由10°C的冷卻水冷卻的冷卻體I約O. 5mm的位置移動，在沿冷卻體I移動的期間形成硅薄膜?；?1的寬度方向的冷卻體I的長度是90_。冷卻體I由鋁構(gòu)成。如圖10中剖面示意圖所示，為了向冷卻體I和基板21之間導(dǎo)入氣體，而在冷卻體I設(shè)有冷卻用氣體導(dǎo)入口 36及歧管32。形成有從歧管32延伸到冷卻體I的表面的細(xì)孔33，經(jīng)由細(xì)孔33向冷卻體I和基板21之間供給氣體。將金屬掩模25 (開口長度各為150mm)設(shè)置在離基板21 (銅箔基板)約2mm的位置，以使硅薄膜的成膜寬度為180_。此外，從在基板21的成膜面?zhèn)仍O(shè)置的反應(yīng)氣體噴嘴向金屬掩模25的開口部31噴出氧氣。從而在基板21上形成娃氧化物薄膜。輸送系統(tǒng)50C構(gòu)成為可進行基板21的往返行走。通過一次的行走，在基板21的兩面各形成一層厚度I μ m左右的硅薄膜。通過一邊往返行走一邊反復(fù)進行15次成膜，而可形成約15 μ m的硅氧化物薄膜。向基板21的兩面形成各層以例如平均發(fā)射電流950mA、基板輸送速度3. 6m/分、平均成膜速度200nm/秒來進行。此時，作為冷卻氣體將氬氣以9sCCm導(dǎo)入冷卻體I和基板21之間。此外，作為成膜反應(yīng)用氣體從反應(yīng)氣體噴嘴向各開口部31分別以30SCCm導(dǎo)入氧氣。吹風(fēng)輥6a設(shè)置于在基板21的單面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)進行成膜前的輸送路徑中。關(guān)于吹風(fēng)棍6a,將外殼體11設(shè)定為直徑250mm、軸向長度400mm、厚度4mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為20mm,將孔間距B設(shè)定為50mm且構(gòu)成五列，將間隙部15處的外殼體11和內(nèi)塊13的間隔設(shè)定為ΙΟΟμπι。此時，以250sccm導(dǎo)入氧氣作為來自氣體流路16的冷卻氣體。此外，在離外殼體11的外周面200 μ m的位置處設(shè)置平均厚度5_的鋁塊(氣體漏出減少部件)。從而，可使向基板21的各面的成膜開始時的基板21的溫度大體相同。此外，吹風(fēng)輥6b在基板21的各行走中設(shè)置在從成膜完成后到卷芯輥26之間。這樣，可使卷取時的基板21的溫度接近常溫。通過使卷取時的基板21的溫度為常溫附近，而防止卷取時的基板21的熱變形所引起的皺紋的產(chǎn)生，且可防止卷取后的基板21的收縮所引起的卷緊的現(xiàn)象。關(guān)于吹風(fēng)棍6b,將外殼體11設(shè)定為直徑200mm、軸向長度400mm、厚度3mm,將貫通孔設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為15mm,將孔間距B設(shè)定為50mm且構(gòu)成五 列，將間隙部15處的外殼體11和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為60 μ m。以120sccm導(dǎo)入氧氣作為來自氣體流路16的冷卻氣體。說明了使用氬氣和氧氣來作為向吹風(fēng)輥6導(dǎo)入的冷卻氣體，但是，也可使用氦氣、氖氣、氙氣、氪氣等惰性氣體、氫氣來作為冷卻氣體。(第一 第三變形例涉及的吹風(fēng)輥)在卷取式的薄膜的制造中，基板21受到的熱負(fù)荷除了成膜物質(zhì)的冷凝熱之外還有來自成膜源19的輻射熱等。因此，熱負(fù)荷在基板21的寬度方向上不一定是一定的。因此，期望使用氣體來冷卻基板21的情況下的冷卻強度也可根據(jù)基板21的熱負(fù)荷狀態(tài)在基板21的寬度方向上調(diào)整。此外，期望在卷取式的薄膜制造中使用的氣體冷卻的設(shè)備容易確保加工精度，不受到基板21的張力所導(dǎo)致的不良影響。以下說明的第一 第三變形例用于解決上述問題，抑制真空度的惡化而實現(xiàn)適合寬度大的基板21的冷卻的氣體冷卻。參照圖f圖10而說明的實施方式的特征只要不產(chǎn)生技術(shù)矛盾就可應(yīng)用于各變形例的吹風(fēng)輥及使用該吹風(fēng)輥的薄膜的制造。第一 第三變形例涉及的吹風(fēng)機的概要如下所述。在參照圖Γ圖9說明的吹風(fēng)輥中，可沿與第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸平行的寬度方向形成有多個歧管。根據(jù)該構(gòu)成，可按每個歧管獨立地進行向貫通孔的氣體導(dǎo)入。此外，可設(shè)有將內(nèi)塊固定的支撐體。支撐體具有與多個歧管連通的氣體流路。可以使與導(dǎo)入多個歧管中的、端部的歧管的氣體量相比，導(dǎo)入在端部的歧管的內(nèi)側(cè)形成的一個歧管或多個歧管的氣體量多。根據(jù)該構(gòu)成，可將基板的中央部比端部強力地冷卻。另外，氣體流路可包括與多個歧管都連通的第一氣體流路和與在比端部的歧管靠內(nèi)側(cè)形成的一個歧管連通的第二氣體流路。在比端部的歧管靠內(nèi)側(cè)形成有多個歧管的情況下，第二氣體流路可以與選自在比端部的歧管靠內(nèi)側(cè)形成的多個歧管中的至少一個連通。根據(jù)該構(gòu)成，可在基板的寬度方向上改變冷卻氣體的種類。此外，內(nèi)塊可具有在基板的寬度方向上排列且與多個歧管對應(yīng)的多個分割塊。第一殼體可具有與分割塊對應(yīng)的多個分割殼體(第一分割殼體)。根據(jù)該構(gòu)成，可加工容易地得到寬度大的第一殼體。
內(nèi)塊可具有在基板的寬度方向上排列且與多個歧管對應(yīng)的多個分割塊。第一殼體可具有與分割塊對應(yīng)的多個分割殼體。分割殼體可分別具有經(jīng)由軸承與內(nèi)塊或支撐內(nèi)塊的支撐體連接的機構(gòu)。根據(jù)該構(gòu)成,可防止第一殼體和內(nèi)塊的接觸。此外，在第一殼體和內(nèi)塊之間，可設(shè)有第二殼體，第二殼體具有從內(nèi)塊的歧管向第一殼體的貫通孔導(dǎo)引冷卻氣體的多個貫通孔?？稍诘谝粴んw和第二殼體之間形成空間，也可在第二殼體和內(nèi)塊之間形成空間。內(nèi)塊可具有在基板的寬度方向上排列且與多個歧管對應(yīng)地分割的多個分割塊。第二殼體可具有與分割塊對應(yīng)的多個分割殼體(第二分割殼體)。根據(jù)該構(gòu)成，可加工容易地得到寬度大的第二殼體。此外，可設(shè)有將內(nèi)塊固定的支撐體；將第二殼體和內(nèi)塊或支撐體經(jīng)由軸承連接的第一連接機構(gòu)；以及將第一殼體和第二殼體經(jīng)由軸承連接的 第二連接機構(gòu)。根據(jù)該構(gòu)成，將第二殼體驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，可防止由于第一殼體而在基板產(chǎn)生擦傷。另外，支撐體可具有水流路，該水流路供將輥冷卻的水流動。根據(jù)該構(gòu)成，可防止輥的溫度上升。接著，參照附圖來說明第一 第三變形例涉及的吹風(fēng)輥。對于與在實施方式中說明的部件相同的部件使用相同參照標(biāo)記，并省略其說明。同樣地，對于在各變形例中相同的部件標(biāo)注相同的參照標(biāo)記，并省略其說明。圖11是第一變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。如圖11所示，吹風(fēng)輥60具備第一殼體11、內(nèi)塊62及支撐體17。在第一殼體11和內(nèi)塊62之間，形成有被導(dǎo)入氣體的歧管14和在歧管14以外設(shè)定的間隙部15。歧管14是在第一殼體11和內(nèi)塊62之間形成的中空空間，由內(nèi)塊62形成有多個歧管14。具體地，沿與第一殼體11的旋轉(zhuǎn)軸O平行的寬度方向，形成有多個歧管14。歧管14例如通過將內(nèi)塊62的一部分挖去而形成，與第一殼體11的貫通孔13和支撐內(nèi)塊62的支撐體17的氣體流路16 (氣體導(dǎo)入端口)相連。支撐體17和內(nèi)塊62可以是一體結(jié)構(gòu)。從氣體流路16導(dǎo)入的冷卻氣體經(jīng)歧管14向貫通孔13供給。通過使在歧管14處的第一殼體11和內(nèi)塊62的間隔為例如5mm以上，能夠以高傳導(dǎo)率將冷卻氣體導(dǎo)向貫通孔13。此外，通過形成多個歧管14，根據(jù)需要來改變各歧管14的形狀，而可獨立地設(shè)定從氣體流路16到貫通孔13的氣體路徑的傳導(dǎo)率。這樣，可使基板21的寬度方向的氣體冷卻的強度變化。多個第一貫通孔13以與多個歧管14對應(yīng)的方式設(shè)有多列。因此，可均勻地保持第一殼體11和基板21之間的壓力。支撐體17具有用于將氣體從真空槽22的外部導(dǎo)入多個歧管14的氣體流路16。氣體流路16與多個歧管14分別連通。這樣,可向各歧管14順暢地導(dǎo)引冷卻氣體。例如，在使用了真空工藝的薄膜的形成中，基板21的寬度方向的中央部受到的熱負(fù)荷比基板21的寬度方向的端部受到的熱負(fù)荷大的情況較多。這是因為，即使薄膜的厚度均等，在基板21的中央部附近，輻射熱引起的熱負(fù)荷也比端部大。在該情況下，可進行多個歧管14的傳導(dǎo)率設(shè)計，以使從吹風(fēng)輥60的各歧管14經(jīng)第一殼體11的貫通孔13噴出的冷卻氣體在基板21的中央部相對較多，在基板21的端部相對較少。這樣，可根據(jù)基板21受到的熱負(fù)荷而使冷卻強度變化?？蓽p小基板21的寬度方向的溫度分布，減輕基板21的熱扭曲等。
此外，如圖11所示，可準(zhǔn)備多個氣體流路16的系統(tǒng)。即，氣體流路16具有與多個歧管14都連通的第一氣體流路7和與在比端部的歧管14靠內(nèi)側(cè)形成的歧管14連通的第二氣體流路8。具體地，第二氣體流路8與多個歧管14中的、比在寬度方向上位于兩端的兩個歧管14靠內(nèi)側(cè)形成的多個歧管14中的至少一個連通。這樣，在基板21的寬度方向上改變導(dǎo)入歧管14的氣體量，可根據(jù)基板21受到的熱負(fù)荷來使冷卻強度變化。此外，也可使第一氣體流路7的氣體的種類和第二氣體流路8的氣體的種類不同。例如,在基板21的中央部熱負(fù)荷強的情況下，特別是在使用金屬箔基板的情況等下，基板21的中央部容易伸展。由此，基板21的中央部容易從吹風(fēng)輥60稍微上浮。該情況下，例如，在第一氣體流路7使用氬氣，在第二氣體流路8使用氦氣。 氦氣雖然價格高，但是難以發(fā)生分子碰撞，因此即使吹風(fēng)輥60和基板21的間隔大也容易得到冷卻能力。這樣，即使基板21從吹風(fēng)輥60浮起一些，也可重點冷卻基板21的中央部附近。在圖11中，第二氣體流路8與在比兩端的兩個歧管14靠內(nèi)側(cè)形成的多個歧管14的每個連通。在比位于兩端的兩個歧管14靠內(nèi)側(cè)僅形成一個歧管14時(S卩、歧管14的數(shù)量為三個時)，第二氣體流路8可以僅與中央部的一個歧管14連通。這樣，第二氣體流路8可以僅與在比位于兩端的兩個歧管14靠內(nèi)側(cè)形成的一個歧管14連通。此外，在中央部形成有多個歧管14時，第二氣體流路8可以僅與從中央部的多個歧管14中選擇的至少一個連通。間隙部15處的第一殼體11和內(nèi)塊62的間隔設(shè)定得比歧管14小，為例如30 u nT200 u m。在間隙過大時，經(jīng)間隙部15從貫通孔13漏出的冷卻氣體增多，真空度惡化。在間隔過小時，因加工精度、熱膨脹所導(dǎo)致的變形等，而使第一殼體11和內(nèi)塊62接觸，發(fā)生旋轉(zhuǎn)異常、吹風(fēng)棍60的損傷的風(fēng)險變高。歧管14在接觸角的范圍的內(nèi)側(cè)設(shè)定。這樣，易于將經(jīng)歧管14從貫通孔13放出的冷卻氣體封閉在第一殼體11和基板21之間。更優(yōu)選地，在距接觸角的范圍的兩側(cè)向內(nèi)側(cè)孔間距A以上的范圍內(nèi)設(shè)定歧管14。這樣，更易于將經(jīng)歧管14從貫通孔13放出的冷卻氣體封閉在第一殼體11和基板21之間。圖12是第二變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。吹風(fēng)輥70具備第一殼體41、內(nèi)塊65、支撐體17及多個軸承54。內(nèi)塊65由以規(guī)定多個歧管14的每個的方式在寬度方向上排列的多個分割塊64構(gòu)成。第一殼體41具有與多個分割塊64對應(yīng)的多個分割殼體40。在支撐體17，固定各分割塊64。多個軸承54將第一殼體41 (即多個分割殼體40)可旋轉(zhuǎn)地與支撐體17連接。支撐體17可與內(nèi)塊65—體形成。該情況下，多個軸承54起到將第一殼體41與多個分割塊64分別連接的作用。內(nèi)塊65可由在基板21的寬度方向上排列的、與歧管14的分割對應(yīng)的多個分割塊64構(gòu)成?？蓪⒌谝粴んw41由與分割塊64對應(yīng)的多個分割殼體40構(gòu)成。通過將內(nèi)塊65及第一殼體41分割為多個，而可改變分割塊64及分割殼體40的組合來簡單地得到根據(jù)期望的冷卻條件的吹風(fēng)輥70。此外，在寬度大的吹風(fēng)輥70中也可容易地維持尤其是內(nèi)表面磨削的加工精度。將多個分割殼體40分別經(jīng)由軸承54與內(nèi)塊65或支撐內(nèi)塊65的支撐體17連接。這樣，可將第一殼體41以短跨度牢固地支撐，因此可防止第一殼體41和內(nèi)塊65的接觸。通過圖12所示的吹風(fēng)輥70的結(jié)構(gòu)，第一殼體41的貫通孔13隨著第一殼體41的旋轉(zhuǎn)而與歧管14和間隙部15相對地移動。從氣體流路16到貫通孔13的傳導(dǎo)率，在經(jīng)由了歧管14的情況下遠大于經(jīng)由了間隙部15的情況。因此，在沒有基板21的狀態(tài)下，在與歧管14相對時向外通過貫通孔13的冷卻氣體的量比在與間隙部15相對時通過貫通孔13的冷卻氣體的量多。因此，可從基板21與吹風(fēng)輥70接觸的接觸角的范圍的貫通孔13高效地放出冷卻氣體，因此可使第一殼體41和基板21之間的冷卻氣體壓力增高。在存在基板21的情況下，在接觸角的范圍內(nèi)在第一殼體41和基板21之間存在高壓力的冷卻氣體，因此第一殼體可從基板21高效地受熱。另一方面，在接觸角的范圍外第一殼體41接近內(nèi)塊65,且在第一殼體41和內(nèi)塊65之間保持冷卻氣體。因此,第一殼體41由內(nèi)塊65高效地冷卻。這樣，隨著第一殼體41的旋轉(zhuǎn)，第一殼體41周期性地反復(fù)進行基板21的冷卻和向內(nèi)塊65的放熱，因此可在長時間范圍內(nèi)發(fā)揮穩(wěn)定的冷卻動作。通過在導(dǎo)入了冷卻氣體時的、第一殼體41的外周面和基板21之間平均壓力比大氣壓低，而可減少從第一殼體41的外周面和基板21之間漏出的冷卻氣體的量。這樣，可減少排氣泵35的負(fù)荷。 此外，氣體的導(dǎo)入量少，因此第一殼體41的外周面和基板21之間的平均壓力所產(chǎn)生的浮力比基板21的輸送張力所產(chǎn)生的、基板21對吹風(fēng)輥70的垂直阻力小。因此，第一殼體41的外周面和基板21的間隔的變化因有無氣體導(dǎo)入而為例如IOOiim以下。S卩，可防止基板21的浮起，聞效地進行基板21的冷卻。在基板21的寬度方向上形成有多個歧管14時，可在基板21的寬度方向上實現(xiàn)最佳的冷卻條件。因此，即使減少冷卻氣體的導(dǎo)入量也可提高吹風(fēng)輥70和基板21之間的氣體壓力。此外，由于可緊湊地實現(xiàn)冷卻功能，因此可抑制設(shè)備的大型化、高成本化。例如，關(guān)于吹風(fēng)棍70,將第一殼體11設(shè)定為直徑110mm、寬度120mm、厚度6. 5mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑1mm，將孔間距A設(shè)定為20度，將孔間距B設(shè)定為19mm且構(gòu)成五 列，將間隙部15處的第一殼體41和內(nèi)塊65的間隔設(shè)定為100 u m。將內(nèi)塊65的歧管14分割成5份,作為來自氣體流路16的冷卻氣體,將氦氣向兩端的歧管14以共計20sccm導(dǎo)入，向中央部的三個歧管14以共計53SCCm導(dǎo)入，則可得到與不進行來自氣體流路16的氣體導(dǎo)入而以使真空槽22的整體為IOOPa的方式導(dǎo)入氦氣的情況同等的氣體冷卻能力。導(dǎo)熱系數(shù)可使用熱電偶等來測定在吹風(fēng)輥70的表面行走期間的基板21的溫度，根據(jù)移動時間和基板21的溫度的變化算出。氣體冷卻的導(dǎo)熱系數(shù)也取決于基板21的種類，為例如0. 003W/cm2/K。例如，在該情況下，若僅通過在真空槽22的一部分導(dǎo)入差壓結(jié)構(gòu)，則需要氦氣導(dǎo)入量約為680sccm。通過吹風(fēng)輥70，可將所需的氣體導(dǎo)入量降低到1/9左右。此外，在基板21 的中央部，與端部相比流動更多的氣體，從而可強化基板21的中央部的冷卻，可有效地抑制基板21的變形。更具體地說明使用吹風(fēng)輥70的薄膜的制造。例如，使用吹風(fēng)輥70來代替參照圖2說明的成膜裝置20B的吹風(fēng)輥6。使用成為集電體的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化銅箔(厚度18iim、寬度100mm)來作為基板21，在集電體的兩面上分別通過真空蒸鍍法形成厚度8 y m的硅多層薄膜。在將具備兩臺口徑14英寸的油擴散泵來作為排氣泵35的容積0. 4m3的真空槽22排氣至0. 002Pa后，將作為成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本電子公司制的270度偏轉(zhuǎn)型電子束蒸發(fā)源(成膜源19)來進行。將加速電壓-10kV、發(fā)射電流52(T700mA的電子束向熔融硅照射，將產(chǎn)生的蒸汽射向沿罐27行走中的基板21。將未圖示的金屬掩模(開口長度各為100mm)設(shè)置在離基板21約2mm的位置，以使硅薄膜的成膜寬度為85mm。輸送系統(tǒng)50B構(gòu)成為可進行基板21的往返行走。通過一次的行走，在基板21的兩面各形成一層厚度0.5 左右的硅薄膜。通過一邊往返行走一邊反復(fù)進行16次成膜，而可形成約8 u m的硅薄膜。向基板21的兩面形成各層以例如平均發(fā)射電流600mA、基板輸送速度2m/分、平均成膜速度80nm/秒來進行。吹風(fēng)輥70 (與圖2的吹風(fēng)輥6a對應(yīng))設(shè)置于在基板21的單面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)進行成膜前的輸送路徑中。關(guān)于吹風(fēng)輥70，將第一殼體41設(shè)定為直徑120mm、軸向長度120mm、厚度4mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為20度，將孔間距B設(shè)定為15mm且構(gòu)成五列,將間隙部15處的第一殼體41和內(nèi)塊65的間隔設(shè)定為80 V- m。作為來自氣體流路16的冷卻氣體,將Il氣向兩端的兩個歧管14以共計20sccm導(dǎo)入，向中央部的三個歧管14以共計60sccm導(dǎo)入。從而,可使向基板21的各面的成膜開 始時的基板21的溫度大體相同。通過使成膜開始時的基板21的溫度在兩面均等，而可使薄膜的品質(zhì)相同，此外，還可減小熱膨脹系數(shù)差等引起的、成膜后的基板21的翹起。另外，通過將向第二面成膜開始時的基板21的溫度抑制得低，而可降低基板21的最高到達溫度，可防止基板21的劣化。此外，其他的吹風(fēng)輥70 (與圖2的吹風(fēng)輥6b對應(yīng))在基板21的各行走期間在從成膜完成后到達卷芯輥26之間設(shè)置。這樣，可使卷取時的基板21的溫度接近常溫。通過使卷取時的基板21的溫度為常溫附近，而防止卷取時的基板21的熱變形所引起的皺紋的產(chǎn)生，且可防止卷取后的基板21的收縮所引起的卷緊的現(xiàn)象。關(guān)于吹風(fēng)輥70，將第一殼體41設(shè)定為直徑80mm、軸向長度120mm、厚度3mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為15度,將孔間距B設(shè)定為15mm且構(gòu)成五列，將間隙部15處的第一殼體41和內(nèi)塊65的間隔設(shè)定為50i!m。作為來自氣體流路16的冷卻氣體，將氬氣向兩端的兩個歧管以共計14sccm導(dǎo)入，向中央部的三個歧管14以共計36sccm導(dǎo)入。接著，圖13是第三變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。吹風(fēng)輥80具備第一殼體51、第二殼體58、內(nèi)塊65、支撐體17、第一軸承54及第二軸承55。第一殼體51具有與先前說明的第一殼體11大體相同的結(jié)構(gòu)。第二殼體58具有與參照圖12說明的第一殼體41大體相同的結(jié)構(gòu)。在本變形例中，第二殼體58在第一殼體51和內(nèi)塊65之間配置。第二殼體58具有圓筒形狀。第二殼體58的旋轉(zhuǎn)軸可與第一殼體51的旋轉(zhuǎn)軸0—致，也可偏離。第二殼體58具有比第一殼體51的內(nèi)徑小的外徑。第二殼體58具有從多個歧管14向第一殼體51的多個第一貫通孔13導(dǎo)引氣體的多個第二貫通孔43。內(nèi)塊65由以規(guī)定多個歧管14的每個的方式在寬度方向上排列的多個分割塊64構(gòu)成。第二殼體58具有與多個分割塊64對應(yīng)的多個分割殼體57 (第二分割殼體)。間隙部15的一部分在內(nèi)塊65和第二殼體58之間形成，間隙部15的另一部分在第二殼體58和第一殼體51之間形成。這樣，吹風(fēng)輥80具有將參照圖12說明的吹風(fēng)輥70再用其他的殼體覆蓋的結(jié)構(gòu)。在支撐體17，固定內(nèi)塊65。支撐體17具有用于從真空槽22的外部向歧管14導(dǎo)入氣體的氣體流路16和用于供將該支撐體17冷卻用的冷媒流動的冷媒流路66。氣體流路16可具有第一氣體流路7及第二氣體流路8，也可由能向歧管14僅供給一種氣體的單個流路構(gòu)成。第一軸承54將第二殼體58可旋轉(zhuǎn)地連接在支撐體17。第二軸承55將第一殼體51可旋轉(zhuǎn)地連接在第二殼體58。如圖13所不,在第一殼體51和內(nèi)塊65之間,可配置第二殼體58。在第一殼體51和第二殼體58之間形成有空間，在第二殼體58和內(nèi)塊65之間形成有空間。此外，在第二殼體58，可形成從歧管14向第一殼體51的貫通孔13導(dǎo)引冷卻氣體的第二貫通孔43。通過用與形成內(nèi)塊65的分割塊64對應(yīng)的多個分割殼體57 (第二分割殼體)形成第二殼體58，而在寬度大的吹風(fēng)輥80中也可容易地維持特別是內(nèi)表面磨削的加工精度。此外，可將第二殼體58經(jīng)軸承54而可旋轉(zhuǎn)地連接在內(nèi)塊65或固定內(nèi)塊65的支撐體17。再有，可將第一殼體51和第二殼體58經(jīng)軸承55而可旋轉(zhuǎn)地連接。這樣，將第二殼體58驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，可防止由于第一殼體51在基板21產(chǎn)生擦傷。吹風(fēng)輥80進行基板21的冷卻，因此為了防止溫度上升而優(yōu)選在支撐體17設(shè)置冷 卻水的水流路66 (冷媒流路)。冷卻手段不限于水，可使用液狀、氣體狀的各種冷媒。向水流路66，從真空槽22的外部供給水。在水流路66流動的水向真空槽22的外部返回。第一殼體51的貫通孔13隨著第一殼體51的旋轉(zhuǎn)而隔著第二殼體58與歧管14及間隙部15相對向地移動。S卩，第一殼體51隔著第二殼體58由內(nèi)塊65冷卻。進一步具體說明使用吹風(fēng)輥80的薄膜的制造。例如，使用吹風(fēng)輥80來代替參照圖3說明的成膜裝置20的吹風(fēng)輥6。使用成為集電體的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化銅箔(厚度18iim、寬度200mm)來作為基板21，在集電體的兩面上分別通過真空蒸鍍法形成厚度15
的硅氧化物多層薄膜。在將具備兩臺口徑14英寸的油擴散泵來作為排氣泵35的容積0. 4m3的真空槽22排氣至0. 002Pa后，將作為成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本電子公司制的270度偏轉(zhuǎn)型電子束蒸發(fā)源(成膜源19)來進行。將加速電壓-10kV、發(fā)射電流950mA的電子束向熔融娃照射，將產(chǎn)生的蒸汽射向基板21。基板21在距由10°C的冷卻水冷卻的冷卻體I約0. 5mm的位置移動，在沿冷卻體I移動的期間形成硅薄膜?；?1的寬度方向的冷卻體I的長度是90_。冷卻體I的結(jié)構(gòu)如參照圖10在先說明那樣。將金屬掩模25 (開口長度各為150mm)設(shè)置在離基板21約2mm的位置，以使娃薄膜的成膜寬度為180_。此外，從在基板21的成膜面?zhèn)仍O(shè)置的反應(yīng)氣體噴嘴向金屬掩模25的開口部31噴出氧氣。從而在基板21上形成硅氧化物薄膜。通過一次的行走，在基板21的兩面各形成一層厚度Iu m左右的硅薄膜。通過一邊往返行走一邊反復(fù)進行15次成膜，而可形成約15 y m的硅氧化物薄膜。向基板21的兩面形成各層以例如平均發(fā)射電流950mA、基板輸送速度3. 6m/分、平均成膜速度200nm/秒來進行。此時，作為冷卻氣體以9sCCm將氬氣導(dǎo)入冷卻體I和基板21之間。此外，作為成膜反應(yīng)用氣體從反應(yīng)氣體噴嘴向各開口部31分別以30SCCm導(dǎo)入氧氣。吹風(fēng)輥80 (與圖3所示的吹風(fēng)輥6a對應(yīng))設(shè)置于在基板21的單面(第一面)形成娃薄膜后、向另一面(第二面)進行成膜前的輸送路徑中。關(guān)于吹風(fēng)棍80,將第一殼體51設(shè)定為直徑250mm、軸向長度400mm、厚度4mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為20度,將孔間距B設(shè)定為25mm且構(gòu)成九列,將第一殼體51與第二殼體58之間的間隔設(shè)為100 u m，將間隙部15處的第二殼體58和內(nèi)塊65的間隔設(shè)定為100 u m。將內(nèi)塊65的歧管14分割為9份，作為來自氣體流路16的冷卻氣體將氧氣以總計200sCCm向全部的歧管14大體均勻地導(dǎo)入,將氦氣以總計50sccm向中央部的五個歧管14導(dǎo)入。此外,在離第一殼體51的外周面200 iim的位置處設(shè)置平均厚度5_的鋁塊(氣體漏出減少部件)。從而，可使向基板21的各面的成膜開始時的基板21的溫度大體相同。此外，其他的吹風(fēng)輥80 (與圖3所示的吹風(fēng)輥6a對應(yīng))在基板21的各行走中在從成膜完成后到卷芯輥26之間設(shè)置。這樣，可使卷取時的基板21的溫度接近常溫。通過使卷取時的基板21的溫度為常溫附近，而防止卷取時的基板21的熱變形所引起的皺紋的產(chǎn)生，且可防止卷取后的基板21的收縮所引起的卷緊的現(xiàn)象。關(guān)于吹風(fēng)輥80，將第一殼體51設(shè)定為直徑200mm、軸向長度400mm、厚度3mm,將貫通孔設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為15度，將孔間距B設(shè)定為25mm且構(gòu)成九列,將第一殼體51與第二殼體58之間的間隔設(shè)為lOOiim，將間隙部15處的第二殼體58和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為60iim。將內(nèi)塊65的歧管14分割為9份，作為來自氣體流路16的冷卻氣體將氧氣以總計lOOsccm向全部的歧管14大體均勻地導(dǎo)入，將氦氣以總計40sccm向中央部的五個歧管14導(dǎo)入。在吹風(fēng)輥80的第二殼體58，設(shè)置有未圖示的同步帶輪(夕^ ^— U —)，同步帶輪由同步帶和電機驅(qū)動。第二殼體58的角速度例如與用于使得具有與第一殼體51相同直徑的輥以與基板21的輸送速度相等的速度旋轉(zhuǎn)的角速度相等。根據(jù)以上說明的吹風(fēng)輥70 (或80)，在基板21的寬度方向上形成有多個歧管14。因此，可通過氣體導(dǎo)入量、氣體種類來在基板21的寬度方向上調(diào)整冷卻強度。吹風(fēng)輥80由內(nèi)塊65、第一殼體51及第二殼體58構(gòu)成，因此容易確保加工精度。此外，第一殼體51及第二殼體58分別由軸承機構(gòu)支撐，因此可減小基板21的張力所導(dǎo)致的、間隙部15的徑向的尺寸的變化。因此，即使使用寬度大的基板21且減少冷卻氣體的導(dǎo)入量，也可提高第一殼體41 (或51)和基板21之間的氣壓。并且，可通過第二殼體58的導(dǎo)入和驅(qū)動來防止第一殼體51所導(dǎo)致的基板21的擦傷。因此，可抑制真空度的惡化，緊湊地實現(xiàn)能進行氣體冷卻的氣體冷卻輥。即，抑制使用氣體冷卻輥時的真空度惡化，并可緊湊地實現(xiàn)能進行基板21的高效冷卻的成膜裝置。
(第四變形例涉及的吹風(fēng)輥)在卷取式的薄膜制造中，若為了提高生產(chǎn)性，使基板的輸送速度為高速，則會出現(xiàn)在基板和輸送輥之間產(chǎn)生速度差的情況及在輥的表面不平滑時基板上產(chǎn)生擦傷的情況。因此，在使用氣體冷卻來冷卻基板的情況下期望能沒有基板的機械損傷地進行冷卻。此外，卷取式的薄膜制造所使用的氣體冷卻的設(shè)備期望容易確保加工精度。以下說明的第四變形例用于解決上述問題，在抑制真空度的惡化和基板的損傷的同時實現(xiàn)適于寬度大的基板的冷卻的氣體冷卻。第四變形例涉及的吹風(fēng)輥的概況如下。在參照9說明的吹風(fēng)輥中，還可設(shè)有圓筒形的第二殼體，該第二殼體在第一殼體和內(nèi)塊之間配置，且具有從歧管向第一殼體的多個第一貫通孔導(dǎo)引氣體的第二貫通孔。根據(jù)該構(gòu)成，可在內(nèi)塊和第一殼體形成向基板和第一殼體接觸的部分集中導(dǎo)引氣體的結(jié)構(gòu)。可由第二殼體和第一殼體形成不在基板產(chǎn)生損傷地將氣體導(dǎo)向第一殼體和基板之間的結(jié)構(gòu)。
此外，可設(shè)有將內(nèi)塊固定的支撐體、將第二殼體和支撐體經(jīng)軸承連接的第一連接機構(gòu)以及將第一殼體和第二殼體經(jīng)軸承連接的第二連接機構(gòu)。根據(jù)該構(gòu)成，可進行第二殼體的驅(qū)動，可防止第一殼體所導(dǎo)致的基板的擦傷。另外，支撐體可具有與歧管連通的氣體流路。可經(jīng)氣體流路向歧管供給氣體。根據(jù)該構(gòu)成，可向從歧管到第一殼體的貫通孔的路徑順暢地輸送氣體。此外，內(nèi)塊具有在基板的寬度方向上排列的多個分割塊，第二殼體可具有與分割塊對應(yīng)地排列的分割殼體。根據(jù)該構(gòu)成，可加工容易地得到寬度大的第二殼體。在優(yōu)選的方式中，第二殼體的貫通孔隨著第二殼體的旋轉(zhuǎn)而與內(nèi)塊和間隙部相對向地移動。在沒有基板的狀態(tài)下，在與歧管相對時向外通過第二殼體的貫 通孔的氣體的量比在與間隙部相對時通過第二殼體的貫通孔的氣體的量多。在沒有基板的狀態(tài)下，通過第一殼體的貫通孔的氣體量隨著第一殼體的旋轉(zhuǎn)而在接觸角的范圍和接觸角以外的范圍增減。在存在基板的狀態(tài)下，第一殼體隨著旋轉(zhuǎn)而進行從基板受熱和向第二殼體放熱。在存在基板的狀態(tài)下，第二殼體隨著旋轉(zhuǎn)而周期性地反復(fù)進行從第一殼體受熱和向內(nèi)塊放熱。導(dǎo)入了氣體時的、第一殼體的外周面和基板之間的平均壓力比大氣壓低。根據(jù)該構(gòu)成，可高效地使用氣體冷卻中的冷卻氣體。此外，第一殼體的外周面和基板的間隔的變化可以因有無氣體導(dǎo)入而為IOOiim以下。根據(jù)該構(gòu)成，可高效地進行基板的冷卻。在優(yōu)選的方式中，第一殼體的外周面和基板之間的平均壓力所產(chǎn)生的浮力比基板的輸送張力所產(chǎn)生的對第一殼體的垂直抗力小。根據(jù)該構(gòu)成，可防止基板的浮起，高效地進行基板的冷卻。此外，第二殼體可與第一殼體獨立地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該構(gòu)成，可減輕驅(qū)動第二殼體時的、第一殼體所導(dǎo)致的基板的擦傷。另外，隨著第一殼體的旋轉(zhuǎn)，第一殼體的貫通孔可與第二殼體的貫通孔相對向。根據(jù)該構(gòu)成，可將冷卻氣體高效地保持在第一殼體和基板之間。此外，貫通孔在第一殼體的周向上均等地配置，且貫通孔的列可成為與相鄰的貫通孔的其他列相位錯開的關(guān)系。在該構(gòu)成中，可減小冷卻強度的變動。貫通孔在第二殼體的周向上均等地配置，且貫通孔的列可成為與相鄰的貫通孔的列相位錯開的關(guān)系。在該構(gòu)成中，可減小冷卻強度的變動。接著，參照附圖來說明第四變形例涉及的吹風(fēng)輥。對于與實施方式及先前的變形例中說明的部件相同的部件標(biāo)注相同的參照標(biāo)記，并省略其說明。圖14是第四變形例涉及的吹風(fēng)輥的縱剖視圖。如圖14所示，吹風(fēng)輥90具備第一殼體51、第二殼體72、內(nèi)塊12、支撐體17、第一軸承54及第二軸承55。S卩、吹風(fēng)輥90具有與第三變形例的吹風(fēng)輥80相同的結(jié)構(gòu)(雙層殼體結(jié)構(gòu))。因此，與吹風(fēng)輥80相關(guān)的說明，可援用至吹風(fēng)輥90。同樣地，與吹風(fēng)輥90相關(guān)的說明，可援用至吹風(fēng)輥80。但是，吹風(fēng)輥90沒有吹風(fēng)輥80那樣的寬度方向的分割結(jié)構(gòu)，比較簡單。在支撐體17，固定內(nèi)塊12。支撐體17具有用于從真空槽22的外部向歧管14導(dǎo)入氣體的氣體流路16。第一軸承54將第二殼體72與支撐體17可旋轉(zhuǎn)地連接。第二軸承55將第一殼體51與第二殼體72可旋轉(zhuǎn)地連接。第一殼體51及第二殼體72可互相獨立地旋轉(zhuǎn)。第一殼體51的旋轉(zhuǎn)軸0與第二殼體72的旋轉(zhuǎn)軸0 —致。但是，第一殼體51和第二殼體72不一定必須是同軸的。第二殼體72具有圓筒形的外周面。在第二殼體72形成有多個第二貫通孔43。多個第二貫通孔43構(gòu)成(i )在與第二殼體72的旋轉(zhuǎn)軸0平行的寬度方向的預(yù)定位置沿周向設(shè)置的第一組和(ii)在寬度方向與預(yù)定位置相鄰的位置沿周向設(shè)置的第二組。屬于第一組的多個第二貫通孔43和屬于第二組的多個第二貫通孔43形成交錯的排列。這與參照圖8說明的一樣。更詳細(xì)地說明吹風(fēng)輥90。
吹風(fēng)輥90具有與基板21同步地旋轉(zhuǎn)的第一殼體51和不與基板21同步旋轉(zhuǎn)的內(nèi)塊12。在第一殼體51形成有多個貫通孔13 (第一貫通孔)。在第一殼體51和內(nèi)塊12之間，配置有第二殼體72。在第一殼體51和第二殼體72之間形成空間,且在第二殼體72和內(nèi)塊12之間形成空間。在第二殼體72形成有多個貫通孔43 (第二貫通孔)。在中空圓柱的第一殼體51的中空部分配置第二殼體72。此外，在中空圓柱的第二殼體72的中空部分配置內(nèi)塊12。第一殼體51的直徑是例如4(Tl000mm。第一殼體51越大則越容易獲得冷卻能力，但在過大時，在真空槽22中占有的體積增大，成膜裝置20A會大型化而使設(shè)備成本增大。此外，直徑越大，則熱膨脹所導(dǎo)致的變形的絕對值越大，因此在第一殼體51的軸向長度長的情況下難以維持與第二殼體72的間隙精度。另一方面，若第一殼體51的直徑小，則難以確保第一殼體51的內(nèi)表面的磨削加工精度。第一殼體51的軸向長度為了穩(wěn)定行走而設(shè)定得比基板21的寬度長。第一殼體51的寬度是例如10(T800mm。此外，形成有貫通孔13的區(qū)域中的第一殼體51的厚度是例如2 15_。在厚度薄時，由于向基板21施加的張力而易于發(fā)生第一殼體51的變形，在第一殼體51厚時，用于形成貫通孔13的加工變困難。第一殼體51的貫通孔13的排列、尺寸等如參照圖4說明的那樣。第二殼體72的直徑是例如35、90mm。第二殼體72越大則越容易獲得冷卻能力，但在過大時，在真空槽22中占有的體積增大，成膜裝置20A大型化而使設(shè)備成本增大。此夕卜，直徑越大，則熱膨脹所導(dǎo)致的變形的絕對值越大，因此在第二殼體72的軸向長度長的情況下難以維持與內(nèi)塊12的間隙精度。另一方面，在第二殼體72的直徑變小時難以確保第二殼體72的內(nèi)表面的磨削加工精度。第二殼體72的軸向長度根據(jù)基板21的寬度是例如10(T800mm。此外，形成有貫通孔43的區(qū)域中的第二殼體72的厚度是例如2 15mm。在厚度薄時易于發(fā)生第二殼體72的變形，在第二殼體72厚時，用于形成貫通孔43的加工變困難。與第一殼體51的貫通孔13同樣,第二殼體72的貫通孔43的直徑、旋轉(zhuǎn)方向的孔間距C (與圖4的孔間距A對應(yīng))及軸向的孔間距D (與圖4的孔間距B對應(yīng))根據(jù)基板21的冷卻條件、真空度條件而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。貫通孔43的直徑是例如f 10mm。在貫通孔43的直徑過大時冷卻氣體的漏出變大，相反，在貫通孔43的直徑小時，用于形成貫通孔43的加工困難?？组g距C是例如l(T50mm。此外，孔間距C也可以換算為旋轉(zhuǎn)方向的角度間距，是例如5 30度左右。在孔間距C小時孔加工的數(shù)量增加而使設(shè)備成本增大。在孔間距C過大時第二殼體72的旋轉(zhuǎn)位置所引起的壓力變動變大，冷卻能力的均勻性下降。孔間距D是例如l(T200mm?？组g距D不必是第二殼體72的軸向(寬度方向)上均勻的間距，可根據(jù)基板21的溫度和冷卻的狀態(tài)而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。在孔間距D小時孔加工的數(shù)量增加而使設(shè)備成本增大，但是，在孔間距D過大時，寬度方向的冷卻能力的均勻性下降。
第一殼體51的貫通孔13的孔間距B和第二殼體72的貫通孔43的孔間距D不一定必須相同。但是，在使孔間距B和孔間距D相同時，可得到以下的優(yōu)點。S卩，在第一殼體51和第二殼體72相對旋轉(zhuǎn)時，在第一殼體51的徑向上，第一殼體51的貫通孔13與第二殼體72的貫通孔43重合。該情況下，容易使氣體從內(nèi)塊12的歧管14經(jīng)第二殼體72的貫通孔43高效地流向第一殼體51的貫通孔13。這樣，能以更少的冷卻氣體量進行基板21的冷卻。在第二殼體72和內(nèi)塊12之間形成有被導(dǎo)入氣體的歧管14和在歧管14以外設(shè)定的間隙部15。在第二殼體72和第一殼體51之間也形成有間隙部15。歧管14是在第二殼體72和內(nèi)塊12之間形成的中空空間?？捎蓛?nèi)塊12形成多個歧管14。歧管14例如通過將內(nèi)塊12的一部分挖去而形成，與第二殼體72的貫通孔43、第一殼體51的貫通孔13及支撐內(nèi)塊12的支撐體17的氣體流路16 (氣體導(dǎo)入端口)相連。支撐體17和內(nèi)塊12可以是一體結(jié)構(gòu)。從支撐體17的氣體流路16導(dǎo)入的冷卻氣體經(jīng)歧管14及貫通孔43而向貫通孔 13供給。通過使在歧管14處的第二殼體72和內(nèi)塊12的間隔為例如5mm以上，能以高傳導(dǎo)率將冷卻氣體導(dǎo)向貫通孔43。此外，通過形成多個歧管14，根據(jù)需要來改變各歧管14的形狀，而可獨立地設(shè)定從氣體流路16到歧管14、第二殼體72的貫通孔43、第一殼體51的貫通孔13的氣體路徑的傳導(dǎo)率。這樣，可使基板21的寬度方向的氣體冷卻的強度變化。例如，在使用真空工藝的薄膜的形成中，基板21的寬度方向的中央部受到的熱負(fù)荷比基板21的寬度方向的端部受到的熱負(fù)荷大的情況較多。這是因為，即使薄膜的厚度是均等的，因輻射熱而引起的熱負(fù)荷也會在基板21的中央部附近比端部大。在該情況下，可進行多個歧管14的傳導(dǎo)率設(shè)計，以使從吹風(fēng)輥90的歧管14經(jīng)貫通孔43及貫通孔13的冷卻用氣體的噴出在基板21的中央部相對較多，在基板21的端部相對較少。這樣，可根據(jù)基板21受到的熱負(fù)荷而使冷卻強度變化?？蓽p少基板21的寬度方向的溫度分布，可減輕基板21的熱扭曲等。在吹風(fēng)輥90具有多個歧管14的情況下，如參照圖11說明那樣，可用多個流路構(gòu)成氣體流路16。間隙部15處的第二殼體72和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定得比歧管14小，是例如30 u nT200 u m。在間隔過大時，經(jīng)間隙部15從貫通孔13漏出的冷卻氣體增多，真空度惡化。在間隔過小時，由于加工精度、熱膨脹所導(dǎo)致的變形等，而使第二殼體72和內(nèi)塊12接觸，發(fā)生旋轉(zhuǎn)異常、吹風(fēng)輥90的損傷的風(fēng)險增高。間隙部15處的第一殼體51和第二殼體72的間隔是例如30 u nT200 u m。第一殼體51的旋轉(zhuǎn)軸0和第二殼體72的旋轉(zhuǎn)軸可以不一定一致。例如，可設(shè)定為，接觸角的范圍中的第一殼體51和第二殼體72的間隔比接觸角的范圍外的第一殼體51和第二殼體72的間隔稍大。在間隔過大時，從接觸角的范圍外的貫通孔13漏出冷卻氣體增多，真空度惡化。在間隔過小時，由于加工精度、熱膨脹所導(dǎo)致的變形等，而使第一殼體51和第二殼體72接觸，發(fā)生旋轉(zhuǎn)異常、吹風(fēng)輥80的損傷的風(fēng)險增高。歧管14設(shè)定在接觸角的范圍的內(nèi)側(cè)。這樣，容易將經(jīng)歧管14從貫通孔13放出的冷卻氣體封閉在第一殼體51和基板21之間。更優(yōu)選地，在從接觸角的范圍的兩側(cè)向內(nèi)側(cè)進入孔間距A以上的范圍內(nèi)設(shè)定歧管14。這樣，更容易將經(jīng)歧管14從貫通孔13放出的冷卻氣體封閉在第一殼體51和基板21之間。
在將吹風(fēng)輥90的內(nèi)塊12在軸向上分割時，可得到圖15所示的吹風(fēng)輥190。對于內(nèi)塊的分割結(jié)構(gòu)，如在第一變形例和第二變形例中詳細(xì)說明那樣。將第一殼體51和第二殼體72經(jīng)軸承55而可旋轉(zhuǎn)地連接。這樣，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)第二殼體72，能夠防止由于第一殼體51在基板21產(chǎn)生擦傷。與吹風(fēng)輥80同樣，可在吹風(fēng)輥90的支撐體17設(shè)有水流路66 (冷媒流路)。通過以上那樣的吹風(fēng)輥90的結(jié)構(gòu)，第一殼體51的貫通孔13隨著第一殼體51的旋轉(zhuǎn)隔著第二殼體72與歧管14及間隙部15相對向地移動。從氣體流路16到貫通孔13的傳導(dǎo)率在經(jīng)由歧管14的情況下遠比經(jīng)由間隙部15的情況大。因此，在沒有基板21的狀態(tài)下，在與歧管14相對時向外通過貫通孔13的冷卻氣體的量比在與間隙部15相對時通過貫通孔13的冷卻氣體的量多。因此，可從接觸角的范圍的貫通孔13高效地放出冷卻氣體，因而可提高第一殼體51和基板21之間的冷卻氣體壓力。在存在基板21的情況下，在接觸角的范圍內(nèi)在第一殼體51和基板21之間存在高壓力的冷卻氣體，因此第一殼體51可從基板21高效地受熱。另一方面，在接觸角的范圍外， 第一殼體51隔著第二殼體72而接近內(nèi)塊12且在第一殼體51和內(nèi)塊72之間保持有冷卻氣體。因此，第一殼體51隔著第二殼體72由內(nèi)塊12高效地冷卻。這樣，隨著第一殼體51的旋轉(zhuǎn)，第一殼體51周期性地反復(fù)進行基板21的冷卻和向內(nèi)塊12的放熱，因此可長時間發(fā)揮穩(wěn)定的冷卻動作。導(dǎo)入了冷卻氣體時的、第一殼體51的外周面和基板21之間的平均壓力優(yōu)選比大氣壓低。由于可減少從第一殼體51的外周面和基板21之間漏出的冷卻氣體的量，因此可減小排氣泵35的負(fù)荷。此外，由于氣體的導(dǎo)入量少，因此第一殼體51的外周面和基板21之間的平均壓力所產(chǎn)生的浮力比基板21的輸送張力所產(chǎn)生的基板21對吹風(fēng)輥90的垂直阻力小。因此，通常，第一殼體51的外周面和基板21之間的間隔的變化因氣體導(dǎo)入的有無而為IOOiim以下。能防止基板21的浮起,高效地進行基板21的冷卻。通過在第一殼體51和內(nèi)塊12之間配置有第二殼體72的本變形例的構(gòu)成，可兼顧防止基板21的擦傷、和即使減少冷卻氣體的導(dǎo)入量也可提高吹風(fēng)輥90和基板21之間的氣壓的氣體吹出方向的控制。此外，可緊湊地實現(xiàn)冷卻功能，因此可抑制設(shè)備的大型化、高成本化?？蛇m當(dāng)?shù)厥褂么碉L(fēng)輥90來代替圖I所示的成膜裝置20A的吹風(fēng)輥6。例如，關(guān)于吹風(fēng)棍90,將第一殼體51設(shè)定為直徑110mm、寬度120mm、厚度6. 5mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑1mm，將孔間距A設(shè)定為20度，將孔間距B設(shè)定為19mm且構(gòu)成五列，將第二殼體72的厚度設(shè)為6mm，將貫通孔43設(shè)定為直徑3mm，將孔間距C設(shè)定為15度，將孔間距D設(shè)定為19mm且構(gòu)成五列，將間隙部15處的第一殼體51和第二殼體72的間隔設(shè)定為120 u m，將第二殼體72和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為100 u m。將內(nèi)塊12的歧管14分割為5份，作為來自氣體流路16的冷卻氣體將氦氣以共計20sCCm導(dǎo)入兩端的歧管14，以共計53sccm導(dǎo)入中央部的三個歧管14，此時，可得到與不進行來自氣體流路16的氣體導(dǎo)入，而導(dǎo)入氦氣以使真空槽22的整體為IOOPa的情況同等的氣體冷卻能力。導(dǎo)熱系數(shù)可使用熱電偶等來測定在吹風(fēng)輥90的表面行走期間的基板21的溫度，根據(jù)移動時間和基板21的溫度的變化算出。氣體冷卻的導(dǎo)熱系數(shù)也取決于基板21的種類，為例如0. 003W/cm2/K。例如，在該情況下，若僅通過在真空槽22的一部分導(dǎo)入差壓結(jié)構(gòu)，則需要氦氣導(dǎo)入量約為680sccm。通過吹風(fēng)輥90，可將所需的氣體導(dǎo)入量降低到1/9左右。此外，可強化在基板21的中央部的冷卻，可有效地抑制基板21的變形。此外，在第二殼體72的端部設(shè)置同步帶輪、齒輪等，可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動第二殼體72。通過第二殼體72旋轉(zhuǎn)，由軸承55而與第二殼體72連接的第一殼體51也旋轉(zhuǎn)。例如，以使得第一殼體51的外周面的速度與罐27的外周面的速度相同的轉(zhuǎn)速，使第二殼體72旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。這樣，不需要用基板21的張力以基板21為驅(qū)動源來使第一殼體51旋轉(zhuǎn)，因此可防止由第一殼體51而使基板21受到擦傷。更具體說明使用吹風(fēng)輥90的薄膜的制造。例如，使用吹風(fēng)輥90來代替參照圖2說明的成膜裝置20B的吹風(fēng)輥6。使用成為集電體的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化銅箔(厚度18 u m、寬度100mm)來作為基板21，在集電體的兩面上分別通過真空蒸鍍法以厚度8 y m形成硅多層薄膜。在將具備兩臺口徑14英寸的油擴散泵來作為排氣泵35的容積0. 4m3的真空槽22排氣至0. 002Pa后，將作為成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本電子公司制的270 度偏轉(zhuǎn)型電子束蒸發(fā)源(成膜源19)來進行。將加速電壓-10kV、發(fā)射電流52(T700mA的電子束向熔融硅照射，將產(chǎn)生的蒸汽射向沿罐27行走期間的基板21。將未圖示的金屬掩模(開口長度各為100mm)設(shè)置在離基板21約2mm的位置，以使硅薄膜的成膜寬度為85mm。輸送系統(tǒng)50B構(gòu)成為可進行基板21的往返行走。通過一次的行走，在基板21的兩面各形成一層厚度0.5 左右的硅薄膜。通過一邊往返行走一邊反復(fù)進行16次成膜，而可形成約8 u m的硅薄膜。向基板21的兩面形成各層以例如平均發(fā)射電流600mA、基板輸送速度2m/分、平均成膜速度80nm/秒來進行。吹風(fēng)輥90 (與圖2的吹風(fēng)輥6a對應(yīng))設(shè)置于在基板21的單面(第一面)形成硅薄膜后、向另一面(第二面)進行成膜前的輸送路徑中。關(guān)于吹風(fēng)輥90，將第一殼體51設(shè)定為直徑120mm、軸向長度120mm、厚度4mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為20度，將孔間距B設(shè)定為15mm且構(gòu)成5列，將第二殼體72設(shè)定為厚度4mm，將貫通孔43設(shè)定為直徑2mm，將孔間距C設(shè)定為10度，將孔間距D設(shè)定為15mm且在與第一殼體51相同的位置構(gòu)成五列，將第一殼體51和第二殼體72的間隔設(shè)定為120iim,將間隙部15處的第一殼體51和內(nèi)塊12的間隔設(shè)定為80 u m。作為來自氣體流路16的冷卻氣體以共計80sccm向歧管14的七處端口導(dǎo)入氬氣。此外，對在第二殼體72的端部設(shè)置的同步帶輪，從未圖示的驅(qū)動源通過同步帶來施加驅(qū)動力，以5圈/分使其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。這樣，第一殼體51也經(jīng)軸承55而與罐27大體等速旋轉(zhuǎn)，因此通過與第一殼體51的滑動而不會在基板21產(chǎn)生擦傷。在成膜裝置20B中，可并用吹風(fēng)輥90和吹風(fēng)輥80 (圖13)。此外，吹風(fēng)輥80 (與圖2的吹風(fēng)輥6b對應(yīng))在基板21的各行走中在從成膜完成后到卷芯輥26之間設(shè)置。這樣，可使卷取時的基板21的溫度接近常溫。通過使卷取時的基板21的溫度為常溫附近，而防止卷取時的基板21的熱變形所引起的皺紋的產(chǎn)生，且可防止卷取后的基板21的收縮所引起的卷緊的現(xiàn)象。吹風(fēng)輥80的第一殼體51可分割為五個第一分割殼體。例如，關(guān)于第一殼體51,設(shè)定為直徑80_、軸向長度120_、厚度3mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑1mm，將孔間距A設(shè)定為15度，將孔間距B設(shè)定為15mm且構(gòu)成五列。第二殼體58也可分割為例如五個第二分割殼體。關(guān)于第二殼體58,設(shè)定為厚度5mm,將貫通孔43設(shè)定為直徑4mm，將孔間距C設(shè)定為15度，將孔間距D設(shè)定為15mm且在與第一殼體51相同的位置構(gòu)成五列，將第一殼體51和第二殼體58的間隔設(shè)定為IOOiim,將間隙部15處的第二殼體58和內(nèi)塊65的間隔設(shè)定為50 u mo將內(nèi)塊58的歧管14分割成5份，作為來自氣體流路16的冷卻氣體，將IS氣以共計14sccm向兩端的歧管14導(dǎo)入，以共計36sccm向中央部的三個歧管14導(dǎo)入。接著，圖15所示的吹風(fēng)輥190將圖14所示的吹風(fēng)輥90的內(nèi)塊12替換為圖11所示的分割的內(nèi)塊62?？蓪⒃摯碉L(fēng)輥190應(yīng)用于成膜裝置20C。即、使用吹風(fēng)輥190來代替圖3所示的吹風(fēng)輥6。下面，說明將吹風(fēng)輥80和吹風(fēng)輥 190并用的例子。使用成為集電體的古河寸一々卜7才4 &公司制的表面粗糙化銅箔(厚度18iim、寬度200mm)來作為基板21，在集電體的兩面上分別通過真空蒸鍍法形成厚度15
的硅氧化物多層薄膜。在將具備2臺口徑14英寸的油擴散泵來作為排氣泵35的容積0. 4m3的真空槽22排氣至0. 002Pa后，將作為成膜材料的硅熔化。硅的熔化使用日本電子公司制的270度偏轉(zhuǎn)型電子束蒸發(fā)源(成膜源19)來進行。將加速電壓-10kV、發(fā)射電流950mA的電子束向熔融娃照射，將產(chǎn)生的蒸汽射向基板21。基板21在距由10°C的冷卻水冷卻的冷卻體I約0. 5mm的位置移動，在沿冷卻體I移動的期間形成硅薄膜?；?1的寬度方向的冷卻體I的長度是90_。冷卻體I的結(jié)構(gòu)如參照圖10在先前說明那樣。將金屬掩模25 (開口長度各為150mm)設(shè)置在離基板21約2mm的位置，以使娃薄膜的成膜寬度為180_。此外，從在基板21的成膜面?zhèn)仍O(shè)置的反應(yīng)氣體噴嘴向金屬掩模25的開口部31噴出氧氣。從而在基板21上形成硅氧化物薄膜。通過一次的行走，在基板21的兩面各形成一層厚度I U m左右的硅薄膜。通過一邊往返行走一邊反復(fù)進行15次成膜，而可形成約15 y m的硅氧化物薄膜。向基板21的兩面形成各層以例如平均發(fā)射電流950mA、基板輸送速度3. 6m/分、平均成膜速度200nm/秒來進行。此時，作為冷卻氣體，以9sccm將IS氣導(dǎo)入冷卻體I和基板21之間。此外，作為成膜反應(yīng)用氣體從反應(yīng)氣體噴嘴向各開口部31分別以30SCCm導(dǎo)入氧氣。吹風(fēng)輥80 (與圖3的吹風(fēng)輥6a對應(yīng))設(shè)置于在基板21的單面(第一面)形成硅薄膜后向另一面(第二面)進行成膜前的輸送路徑中。關(guān)于吹風(fēng)輥80，將第一殼體51設(shè)定為不分割且直徑250mm、軸向長度400mm、厚度4mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為20度，將孔間距B設(shè)定為25mm且構(gòu)成九列，將第二殼體58分割成9份，設(shè)定為厚度3mm，將貫通孔43設(shè)定為直徑7mm，將孔間距C設(shè)定為10度，將孔間距D設(shè)定為25mm且在第一殼體51的孔間距B的中間構(gòu)成八列,將第一殼體51和第二殼體58的間隔設(shè)定為200 u m,將間隙部15處的第二殼體58和內(nèi)塊65的間隔設(shè)定為100 iim。將內(nèi)塊58的歧管14分割成9份，作為來自第一氣體流路7的冷卻氣體以共計200sCCm向全部的歧管14大體均等地導(dǎo)入氧氣，使用第二氣體流路8以共計50sCCm向中央部的五個歧管14導(dǎo)入氦氣。此外，在離第一殼體51的外周面200 U m的位置處設(shè)置平均厚度5_的鋁塊(氣體漏出減少部件)。從而，可使向基板21的各面的成膜開始時的基板21的溫度大體相同。此外，吹風(fēng)輥190 (與圖3的吹風(fēng)輥6b對應(yīng))在基板21的各行走中在從成膜完成后到卷芯輥26之間設(shè)置。這樣，可使卷取時的基板21的溫度接近常溫。通過使卷取時的基板21的溫度為常溫附近，而防止卷取時的基板21的熱變形所引起的皺紋的產(chǎn)生，且可防止卷取后的基板21的收縮所引起的卷緊的現(xiàn)象。吹風(fēng)輥190的第一殼體51被設(shè)為不分割、直徑200mm、軸向長度400mm、厚度3mm,將貫通孔13設(shè)定為直徑Imm,將孔間距A設(shè)定為15度，將孔間距B設(shè)定為25mm且構(gòu)成九列，將第二殼體72設(shè)為不分割、厚度4mm，將貫通孔43設(shè)定為3mm，將孔 間距C設(shè)定為5度，將孔間距D設(shè)定為25mm且在第一殼體51的孔間距B的中間構(gòu)成八列，將第一殼體51和第二殼體72的間隔設(shè)定為IOOiim,將間隙部15處的第二殼體72和內(nèi)塊62的間隔設(shè)定為60iim。將內(nèi)塊62的歧管14分割成9份，作為來自氣體流路16 (包括第一氣體流路7和第二氣體流路8)的冷卻氣體以共計IOOsccm向全部的歧管14大體均等地導(dǎo)入氧氣，以共計40sccm向中央部的五個歧管14導(dǎo)入氦氣。在吹風(fēng)輥80的第二殼體58及吹風(fēng)輥190的第二殼體72，分別設(shè)置有未圖示的同步帶輪。同步帶輪由同步帶和電機驅(qū)動。第二殼體58的角速度例如與用于使得具有與第一殼體51相同直徑的輥以與基板21的輸送速度相等的速度旋轉(zhuǎn)的角速度相等。第二殼體190的角速度例如與用于使得具有與第一殼體51相同直徑的棍以與基板21的輸送速度相等的速度旋轉(zhuǎn)的角速度相等。作為本發(fā)明的實施方式，如上所述那樣具體進行了說明，但是，本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明包括使用了具備外殼體(第一殼體)、內(nèi)塊、歧管及間隙部的吹風(fēng)輥的薄膜制造。還包括如下技術(shù)向外殼體和基板之間高效地送入冷卻氣體，隨著外殼體的旋轉(zhuǎn)，周期性地反復(fù)進行從基板受熱和向內(nèi)塊放熱，由此冷卻基板。此外，作為具體的應(yīng)用例，在實施方式中，以形成鋰離子二次電池用負(fù)極的情況為中心進行說明，但是，本發(fā)明并不限于此。例如，也可用類似的構(gòu)成來形成電化學(xué)電容器用的極板。此外，也可將本發(fā)明應(yīng)用于以透明電極膜、電容器、裝飾膜、太陽能電池、磁帶、氣體阻擋膜、各種傳感器、各種光學(xué)膜、硬質(zhì)保護膜等為代表的要求高速穩(wěn)定膜的各種用途。此夕卜，可將本發(fā)明應(yīng)用于進行各種器件的形成的薄膜的制造裝置。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可高效地使用冷卻氣體，因此可防止冷卻時的真空度的惡化。此外，可在本發(fā)明中組合其他的氣體冷卻方式，因此可抑制以排氣泵為代表的設(shè)備的大型化且低成本地實現(xiàn)能實現(xiàn)高速成膜的薄膜的制造裝置。
權(quán)利要求
1.一種薄膜的制造裝置，具備 真空槽； 輸送系統(tǒng)，配置在所述真空槽內(nèi)以使得將長尺寸的基板從卷出位置向卷取位置輸送； 開口部，設(shè)置在所述輸送系統(tǒng)的輸送路徑；和 成膜源，用于在所述開口部向所述基板賦予材料， 所述輸送系統(tǒng)包括吹風(fēng)輥，該吹風(fēng)輥具有輸送所述基板的功能、以及將用于冷卻所述基板的氣體向所述基板供給的功能， 所述吹風(fēng)輥包括(i)圓筒形的第一殼體，其具有用于支撐所述基板的圓筒形的外周 面、和沿所述外周面的周向設(shè)置的作為所述氣體的供給路徑的多個第一貫通孔，能與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，被禁止與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(iii)歧管，其是在所述第一殼體的內(nèi)部由所述內(nèi)塊規(guī)定以保持從所述真空槽的外部導(dǎo)入的所述氣體的空間，形成為在由以所述第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的、所述第一殼體和所述基板的接觸部分的角度定義的接觸角的范圍內(nèi)，向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述第一殼體的徑向上具有相對較大的尺寸jP(iv)間隙部，其是形成在所述第一殼體的內(nèi)部的空間，形成為在所述接觸角的范圍外向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述徑向上具有相對較小的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 在所述周向上的所述歧管的范圍被規(guī)定為，僅在所述接觸角的范圍內(nèi)所述歧管與所述多個第一貫通孔相對向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述內(nèi)塊在所述接觸角的范圍外具有圓弧狀的外周面， 在所述內(nèi)塊的所述外周面和所述第一殼體的內(nèi)周面之間形成所述間隙部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述輸送系統(tǒng)包括在所述基板的輸送方向上配置在所述吹風(fēng)輥的上游側(cè)的第一輥、和在所述基板的輸送方向上配置在所述吹風(fēng)輥的下游側(cè)的第二輥， 所述接觸角由所述第一輥、所述吹風(fēng)輥和所述第二輥之間的相對位置關(guān)系規(guī)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述接觸角在3(Γ180度的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述接觸角比通過將在所述周向上互相相鄰的兩個所述第一貫通孔的各中心和所述第一殼體的所述旋轉(zhuǎn)軸連接而得到的兩個線段所成的角度大。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述多個第一貫通孔沿所述周向以等間隔形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述多個第一貫通孔構(gòu)成(i )在與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的寬度方向的預(yù)定位置沿所述周向設(shè)置的第一組，和(ii)在所述寬度方向上與所述預(yù)定位置相鄰的位置沿所述周向設(shè)置的第二組， 屬于所述第一組的所述多個第一貫通孔和屬于所述第二組的所述多個第一貫通孔形成交錯的排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置，還具備 支撐體，其具有用于從所述真空槽的所述外部向所述歧管導(dǎo)入所述氣體的氣體流路，將所述內(nèi)塊固定；和 軸承，其將所述第一殼體能旋轉(zhuǎn)地連接在所述支撐體。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 還具備氣體漏出減少部件，所述氣體漏出減少部件具有沿所述第一殼體的所述外周面的圓弧形狀，設(shè)置在與所述第一殼體的所述外周面相對向的位置且在所述接觸角的范圍外。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 所述開口部設(shè)置在所述輸送路徑的兩個部位，以使得在所述輸送路徑的第一成膜區(qū)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區(qū)域靠下游側(cè)的第二成膜區(qū)域在所述基板的第二面形成薄膜， 構(gòu)筑所述輸送系統(tǒng)，以使得在通過所述第一成膜區(qū)域后、到達所述第二成膜區(qū)域前，所述基板通過所述吹風(fēng)輥而被冷卻。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 沿與所述第一殼體的所述旋轉(zhuǎn)軸平行的寬度方向形成多個所述歧管。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造裝置， 所述多個第一貫通孔以與所述多個歧管對應(yīng)的方式設(shè)有多列。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造裝置， 還具備將所述內(nèi)塊固定的支撐體， 所述支撐體具有用于從所述真空槽的所述外部向所述多個歧管導(dǎo)入所述氣體的氣體流路， 所述氣體流路與所述多個歧管的各自連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜的制造裝置， 所述氣體流路具有(i)第一氣體流路，其與所述多個歧管都連通jP(ii)第二氣體流路，其與所述多個歧管中的比在所述寬度方向上位于兩端的兩個所述歧管靠內(nèi)側(cè)形成的一個所述歧管連通、或與選自多個所述歧管的至少一個連通。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造裝置， 所述內(nèi)塊由以規(guī)定所述多個歧管的各自的方式在所述寬度方向上排列的多個分割塊構(gòu)成， 所述第一殼體具有與所述多個分割塊對應(yīng)的多個第一分割殼體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的薄膜的制造裝置， 還具備將所述多個第一分割殼體與所述多個分割塊分別連接的多個軸承。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的薄膜的制造裝置，還具備 支撐體，將所述內(nèi)塊固定；和 多個軸承，將所述多個第一分割殼體能旋轉(zhuǎn)地連接在所述支撐體。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造裝置， 還具備圓筒形的第二殼體，所述第二殼體配置在所述第一殼體和所述內(nèi)塊之間，具有從所述多個歧管向所述第一殼體的所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體的多個第二貫通孔，所述內(nèi)塊由以規(guī)定所述多個歧管的各自的方式在所述寬度方向上排列的多個分割塊構(gòu)成， 所述第二殼體具有與所述多個分割塊對應(yīng)的多個第二分割殼體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜的制造裝置，還具備 支撐體，將所述內(nèi)塊固定； 第一軸承，將所述第二殼體能旋轉(zhuǎn)地連接在所述支撐體；和 第二軸承，將所述第一殼體能旋轉(zhuǎn)地連接在所述第二殼體。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜的制造裝置， 還具備將所述內(nèi)塊固定的支撐體， 所述支撐體具有用于從所述真空槽的所述外部向所述歧管導(dǎo)入所述氣體的氣體流路、和供用于冷卻該支撐體的冷媒流動的冷媒流路。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜的制造裝置， 還具備圓筒形的第二殼體，所述第二殼體配置在所述第一殼體和所述內(nèi)塊之間，具有從所述歧管向所述第一殼體的所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體的多個第二貫通孔。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜的制造裝置，還具備 支撐體，將所述內(nèi)塊固定； 第一軸承，將所述第二殼體能旋轉(zhuǎn)地連接在所述支撐體；和 第二軸承，將所述第一殼體能旋轉(zhuǎn)地連接在所述第二殼體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜的制造裝置， 所述支撐體具有用于從所述真空槽的所述外部向所述歧管導(dǎo)入所述氣體的氣體流路。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜的制造裝置， 所述第一殼體和所述第二殼體能相互獨立地旋轉(zhuǎn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的薄膜的制造裝置， 所述第二殼體具有圓筒形的外周面， 所述多個第二貫通孔構(gòu)成(i )在與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的寬度方向的預(yù)定位置沿所述周向設(shè)置的第一組、和(ii)在所述寬度方向上與所述預(yù)定位置相鄰的位置沿所述周向設(shè)置的第二組， 屬于所述第一組的所述多個第二貫通孔和屬于所述第二組的所述多個第二貫通孔形成交錯的排列。
27.一種薄膜的制造方法，包括 在真空槽內(nèi)構(gòu)筑長尺寸的基板的輸送系統(tǒng)的工序； 從所述輸送系統(tǒng)的卷出位置向卷取位置輸送長尺寸的基板的工序；和從成膜源向設(shè)置在所述輸送系統(tǒng)的輸送路徑的開口部蒸發(fā)材料以使得向所述基板賦予材料的工序， 所述輸送系統(tǒng)具有吹風(fēng)輥，其具有輸送所述基板的功能、以及將用于冷卻所述基板的氣體向所述基板供給的功能；在所述基板的輸送方向上配置在所述吹風(fēng)輥的上游側(cè)的第一輥；和在所述基板的輸送方向上配置在所述吹風(fēng)輥的下游側(cè)的第二輥， 所述吹風(fēng)輥包括(i)圓筒形的第一殼體，其具有用于支撐所述基板的圓筒形的外周面、和沿所述外周面的周向設(shè)置的作為所述氣體的供給路徑的多個第一貫通孔，能與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，被禁止與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)；(iii)歧管，其是在所述第一殼體的內(nèi)部由所述內(nèi)塊規(guī)定以保持從所述真空槽的外部導(dǎo)入的所述氣體的空間，形成為在以所述第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的特定角度的范圍內(nèi)，向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述第一殼體的徑向上具有相對較大的尺寸；和(iv)間隙部，其是形成在所述第一殼體的內(nèi)部的空間，形成為在所述特定角度的范圍外向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述徑向上具有相對較小的尺寸， 在構(gòu)筑所述輸送系統(tǒng)的工序中設(shè)定所述第一輥、所述吹風(fēng)輥及所述第二輥之間的相對位置關(guān)系，以使所述特定角度收束在由所述第一殼體和所述基板的接觸部分的角度定義的接觸角的范圍內(nèi)。
28.—種基板輸送棍，具有在真空中輸送基板的功能、及將用于冷卻所述基板的氣體在真空中向所述基板供給的功能，具備 (i)圓筒形的第一殼體，其具有用于支撐所述基板的圓筒形的外周面、和沿所述外周面 的周向設(shè)置的作為所述氣體的供給路徑的多個第一貫通孔，能與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)； (ii)內(nèi)塊，其配置在所述第一殼體的內(nèi)部，被禁止與所述基板同步地旋轉(zhuǎn)； (iii)歧管，其是在所述第一殼體的內(nèi)部由所述內(nèi)塊規(guī)定以保持從外部導(dǎo)入的所述氣體的空間，形成為在以所述第一殼體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的特定角度的范圍內(nèi)，向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述第一殼體的徑向上具有相對較大的尺寸；和 (iv)間隙部，其是形成在所述第一殼體的內(nèi)部的空間，形成為在所述特定角度的范圍外向所述多個第一貫通孔導(dǎo)入所述氣體，在所述徑向上具有相對較小的尺寸。
全文摘要
成膜裝置(20A)的輸送系統(tǒng)(50A)包括具有將冷卻氣體向基板(21)供給的功能的吹風(fēng)輥(6)。吹風(fēng)輥具有第一殼體(11)和內(nèi)塊(12)。第一殼體(11)具有作為氣體的供給路徑的多個第一貫通孔(13)，能與基板(21)同步地旋轉(zhuǎn)。內(nèi)塊(12)配置在第一殼體(11)的內(nèi)部。由內(nèi)塊(12)在第一殼體(11)的內(nèi)部規(guī)定歧管(14)。歧管(14)形成為在接觸角的范圍內(nèi)向多個第一貫通孔(13)導(dǎo)引氣體。在第一殼體(11)的內(nèi)部，還形成有在接觸角的范圍外與多個第一貫通孔(13)相對向的間隙部(15)。在徑向上，歧管(14)具有相對較大的尺寸，間隙部(15)具有相對較小的尺寸。
文檔編號C23C14/24GK102725436SQ20118000704
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者內(nèi)田紀(jì)幸, 岡崎禎之, 天羽則晶, 本田和義, 澀谷聰, 篠川泰治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社