[发明专利]成膜装置及成膜方法

说明书

本发明的一形态的成膜装置具有成膜部、第一处理部、第二处理部以及真空室。上述成膜部包含使锂金属蒸发的蒸发源，并在基材上形成锂金属膜。上述第一处理部包含用于将上述锂金属膜的表面羟基化的第一处理室。上述第二处理部包含用于将羟基化后的所述表面碳酸化的第二处理室。上述真空室容纳上述成膜部、上述第一处理部以及上述第二处理部。

技术领域

本发明涉及一种通过使锂金属蒸发而在基材上形成锂金属膜的成膜装置及成膜方法。

背景技术

近年来，随着手机和智能电话等移动设备的进步，搭载于这些设备中的锂离子二次电池备受关注。在这样的锂离子二次电池的制造工序中，在基材(基体材料)上形成锂金属的工序尤为重要，并且迄今为止已经提出了各种技术。

例如，在专利文献1中，记载了通过在腔室内使锂金属蒸发而将飞散的粒子堆积在基材上从而在基材上形成锂金属的技术。在此，在专利文献1中，记载了通过在锂金属膜的表面形成由碳酸锂构成的保护膜来抑制锂金属膜劣化的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-017478号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，将在基材上形成有锂金属膜的锂层叠构件移动到除去了水分的处理室，并向该处理室导入包含二氧化碳气体的惰性气体，从而在锂金属膜的表面形成由碳酸锂构成的保护膜。

然而，上述方法是在除去了水分的环境下形成保护膜的方法，因此可能会因没有良好地形成作为碳酸锂的前体的氢氧化物而不能稳定地形成保护膜。

鉴于以上情况，本发明的目的在于，提供一种能够在锂金属膜上稳定地形成保护膜的成膜装置及成膜方法。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明的一形态的成膜装置具有成膜部、第一处理部、第二处理部以及真空室。

上述成膜部包含使锂金属蒸发的蒸发源，并在基材上形成锂金属膜。

上述第一处理部包含用于对上述锂金属膜的表面进行羟基化的第一处理室。

上述第二处理部包含用于对羟基化后的上述表面进行碳酸化的第二处理室。

上述真空室容纳上述成膜部、上述第一处理部以及上述第二处理部。

根据该结构，能够对基材上形成的锂金属膜进行羟基化处理。由此，能够良好地形成作为由碳酸锂构成的保护膜的前体的氢氧化物，并且能够在随后的碳酸化处理中稳定地形成保护膜。

另外，根据上述结构，能够在真空室内一气呵成地执行锂金属膜的形成、羟基化处理以及碳酸化处理。由此，由于防止了锂金属膜与外部气体的接触，因而能够抑制锂金属膜的劣化，并稳定地形成保护膜。

进一步具有输送机构，该输送机构设置于上述真空室内，并能够输送作为长条的膜的上述基材，

上述输送机构可以具有：展开辊，相对于上述成膜部而设置在上述膜的输送方向上游侧，用于展开上述膜；以及卷取辊，相对于上述第一处理室及上述第二处理室而设置于上述膜的输送方向下游侧，用于卷绕上述膜。

上述第一处理部可以进一步具有第一气体供给管线，该第一气体供给管线用于向上述第一处理室导入含有氧和氢的第一气体，

上述第二处理部可以进一步具有第二气体供给管线，该第二气体供给管线用于向上述第二处理室导入含有碳和氧的第二气体。

上述第一气体可以为水蒸汽，

上述第二气体可以为稀有气体与二氧化碳气体的混合气体。