JP2015132007A - 積層体の製造方法、及び積層体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、基材の一面側にガスバリア性の高い原子層体積膜を形成することの可能な積層体の製造方法、及び該積層体を製造する積層体製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１の処理室内で、基材１１の一面に原子層堆積膜を形成する原子層堆積膜形成工程と、原子層堆積膜の外周部のみと接触するガイドローラ２７により、原子層堆積膜が形成された基材１１を第１の処理室からオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内に案内する基材案内工程と、基材案内工程後、オーバーコート層形成室６１内で、原子層堆積膜の一面に、オーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、オーバーコート層を形成後、オーバーコート層の一面と巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ８２により、積層体１０をローラ状に巻き取る巻き取り工程と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、積層体の製造方法、及び積層体製造装置に関し、特に、基材の一面側に形成された原子層堆積膜を含む積層体、及び該積層体を製造する積層体製造装置に関する。

従来、物質を気体のように原子または分子レベルで動ける状態にする気相を用いて物体の表面に薄膜を形成する方法としては、化学気相成長（ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）ともいう。以下、「ＣＶＤ」という。）法と、物理気相成長（ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）ともいう。以下、「ＰＶＤ」という。）法と、がある。

ＰＶＤ法としては、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等がある。スパッタリング法は、膜質及び厚さの均一性に優れた高品質な薄膜の成膜が行えるため、液晶ディスプレイ等の表示デバイスに広く適用されている。

ＣＶＤ法は、真空チャンバ内に原料ガスを導入し、基板上において、熱エネルギーにより、１種類或いは２種類以上のガスを分解または反応させることで、固体薄膜を成長させる方法である。
このとき、成膜時の反応を促進させたり、反応温度を下げたりするために、プラズマや触媒（Ｃａｔａｌｙｓｔ）反応を併用するものがある。

このうち、プラズマ反応を用いるＣＶＤ法を、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）法という。また、触媒反応を利用するＣＶＤ法を、Ｃａｔ−ＣＶＤ法という。
このようなＣＶＤ法を用いると、成膜欠陥が少なくなるため、例えば、半導体デバイスの製造工程（例えば、ゲート絶縁膜の成膜工程）等に適用されている。

近年、成膜方法として、原子層堆積法（ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法。以下、「ＡＬＤ法」という。）が注目されている。
ＡＬＤ法は、表面吸着した物質を表面における化学反応によって原子レベルで一層ずつ成膜していく方法である。上記ＡＬＤ法は、ＣＶＤ法の範疇に分類されている。

いわゆるＣＶＤ法（一般的なＣＶＤ法）は、単一のガスまたは複数のガスを同時に用いて基坂上で反応させて薄膜を成長させるものである。それに対して、ＡＬＤ法は、前駆体（以下、「第１の前駆体」という。例えば、ＴＭＡ（Ｔｒｉ-Ｍｅｔｈｙｌ Ａｌｕｍｉｎｕｍ））、またはプリカーサともいわれる活性に富んだガスと、反応性ガス（ＡＬＤ法では、前駆体と呼ばれる。以下、該前駆体を「第２の前駆体」という。）と、を交互に用いることで、基板表面における吸着と、これに続く化学反応と、によって原子レベルで一層ずつ薄膜を成長させていく特殊な成膜方法である。

ＡＬＤ法の具体的な成膜方法は、以下のような手法で行われる。
始めに、いわゆるセルフ・リミッティング効果（基板上の表面吸着において、表面がある種のガスで覆われると、それ以上、該ガスの吸着が生じない現象のことをいう。）を利用し、基板上に前駆体が一層のみ吸着したところで未反応の前駆体を排気する（第１のステップ）。
次いで、チャンバ内に反応性ガスを導入して、先の前駆体を酸化または還元させて所望の組成を有する薄膜を一層のみ形成した後に反応性ガスを排気する（第２のステップ）。
ＡＬＤ法では、上記第１及び第２のステップを１サイクルとし、該サイクルを繰り返し行うことで、基板上に薄膜を成長させる。

したがって、ＡＬＤ法では、２次元的に薄膜が成長する。また、ＡＬＤ法は、従来の真空蒸着法やスパッタリング法等との比較では、もちろんのこと、一般的なＣＶＤ法と比較しても、成膜欠陥が少ないことが特徴である。
このため、食品及び医薬品等の包装分野や電子部品分野等の幅広い分野への応用が期待されている。

ＡＬＤ法の１つとして、第２の前駆体を分解し、基板上に吸着している第１の前駆体と反応させる工程において、反応を活性化させるためにプラズマを用いる方法がある。この方法は、プラズマ活性化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＡＬＤ））法、または、単に、プラズマＡＬＤ法と呼ばれている。

ＡＬＤ法の技術そのものは、１９７４年にフィンランドのＤｒ．Ｔｕｏｍｏ Ｓｕｍｔｏｌａによって提唱された。一般的に、ＡＬＤ法は、高品質・高密度な成膜が得られるため、半導体デバイス製造分野（例えば、ゲート絶縁膜の形成工程）で応用が進められており、ＩＴＲＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）にもそのような記載がある。

ＡＬＤ法は、他の成膜法と比較して斜影効果（スパッタリング粒子が基板表面に斜めに入射して成膜バラツキが生じる現象）が無いという特徴があるため、ガスが入り込める隙間があれば成膜が可能である。
そのため、ＡＬＤ法は、深さと幅との比が大きい高アスペクト比を有する基板上のラインやホールの被膜や、３次元構造物の被膜用途であるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）関連技術への応用が期待されている。

しかしながら、ＡＬＤ法にも欠点がある。ＡＬＤ法の欠点としては、例えば、特殊な材料を使用する点等が挙げられるが、最大の欠点としては、成膜速度が遅いことである。ＡＬＤ法の成膜速度は、例えば、通常の真空蒸着法やスパッタリング法等の成膜法の成膜速度の１／５〜１／１０程度の速度であり、非常に遅い。

上記説明したＡＬＤ法を用いて薄膜が形成される基板としては、例えば、ウェハやフォトマスク等の小さな板状の基板、大面積でフレキシブル性がない基板（例えば、ガラス基板）、フィルム等のように大面積でフレキシブル性がある基板等がある。
これらの基板に薄膜を形成するための量産設備では、取り扱いの容易さ、及び成膜品質等によって様々な基板の取り扱い方法が提案され、かつ実用化されている。

例えば、ウェハに薄膜を成膜する場合の成膜装置としては、１枚のウェハを成膜装置のチャンバ内に搬送して成膜した後、成膜されたウェハと未処理のウェハとを入れ替えて、再び成膜処理を行う枚葉式成膜装置や、チャンバ内に複数のウェハをまとめてセットし、その後、全てのウェハに同一の成膜処理を行うバッチ式成膜装置等がある。

また、ガラス基板に薄膜を成膜する場合の成膜装置としては、成膜の源となる部分に対してガラス基板を逐次搬送しながら同時に成膜を行うインライン式成膜装置がある。
さらに、フレシキブル基板に薄膜を成膜する場合の成膜装置としては、ローラからフレシキブル基板を巻き出しながら成膜を行い、別のローラでフレシキブル基板を巻き取る、いわゆるロールツーロールを採用したコーティング成膜装置がある。

なお、フレシキブル基板だけではなく、成膜対象となる基板を連続搬送できるようなフレキシブルなシート、または一部がフレシキブルとなるようなトレイに載せて連続成膜するｗｅｂコーティング成膜装置もコーティング成膜装置に含まれる。
いずれの成膜装置による成膜方法や基板取り扱い方法についても、品質面や取り扱いの容易さ等から判断して、成膜速度が最速となるような成膜装置の組み合わせが採用されている。

特許文献１には、可撓性及び光透過性のあるプラスチック基板の上に発光ポリマーを搭載し、ＡＤＬ法により、該発光ポリマーの表面及び側面に原子層蒸着膜をトップコーティングすることが開示されている。
また、特許文献１には、上記手法を用いることで、コーティング欠陥を減らすことが可能になると共に、数十ナノメートルの厚さにおいて、気体透過を桁違いに低減させることが可能であることが開示されている。

特許文献２には、真空可能なチャンバと、該真空可能なチャンバ内の少なくとも２の原子層堆積源で、各原子層堆積源は該真空可能なチャンバの残りの部分から隔離されている原子層堆積源と、該真空可能なチャンバを貫通して基板を搬送する（基板搬送手段）原子層堆積装置が開示されている。
また、特許文献２には、原子層堆積膜が形成された基板を再巻取りドラムに巻き取ることが開示されている。

特許文献３には、基材の外面に沿って薄膜状の原子層堆積膜を形成する第１の工程と、第１の工程と直列の工程内にあるインラインにおいて、原子堆積膜の外面に沿って、原子堆積膜よりも機械的強度の高いオーバーコート層を形成し、積層体を生成する第２の工程と、第２の工程で形成されたオーバーコート層が剛体に接触するように、積層体を収納する第３の工程と、を含む積層体の製造方法が開示されている。

特表２００７−５１６３４７号公報 特表２００７−５２２３４４号公報 国際公開第２０１３／０１５４１７号

ところで、特許文献１に記載の方法により形成される原子層蒸着膜は、他の層で覆われていないため、外力により容易に傷（ピンホールも含む）が付くことがある。何らかの外力によって原子層蒸着膜に傷がつくと、その傷が基材に到達する場合がある。
このような傷が生じると、該傷を通じて原子層堆積膜と基材との間にガスが出入りしてしまうため、ガスバリア性が低下してしまう。

このように傷つきやすい原子層堆積膜を含む積層体を製造する場合において、原子層蒸着膜に傷が付くことを抑制するためには、原子層堆積膜を形成後、該原子層堆積膜と剛体とが接触しないようにすることが重要である。

特許文献２に開示された原子層堆積装置の構成を参照するに、特許文献２では、再巻き取りドラムのローラ面と原子層堆積膜の表面全体とが接触するように、原子層堆積膜が形成された基板を再巻取りドラムに巻き取るものと推測される。
この場合、原子層堆積膜の表面全体が傷付く恐れがあり、原子層堆積膜の表面全体が傷付いた場合、原子層堆積膜のガスバリア性が低下してしまう。

特許文献３に開示された積層体では、原子層堆積膜の表面を覆うオーバーコート層が配置されているため、上記特許文献２の問題点を解決することが可能である。
しかしながら、特許文献３では、オーバーコート成膜部が原子層堆積膜成膜部のように、チャンバ（或いは、筐体）で区画されていないため、オーバーコート成膜部と原子層堆積膜成膜部との間でガス（オーバーコート成膜部で使用するガス、及び原子層堆積膜成膜部で使用するガス）がミキシング（混合）されやすい環境で、原子層堆積膜及びオーバーコート層を形成していたため、原子層堆積膜及びオーバーコート層の性能が低下してしまうという問題があった。
つまり、特許文献３に開示された積層体の製造方法では、原子層堆積膜のガスバリア性が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、基材の一面側にガスバリア性の高い原子層体積膜を形成することの可能な積層体の製造方法、及び該積層体を製造する積層体製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る積層体の製造方法は、帯状とされた基材と、該基材の一面に形成された原子層堆積膜と、該原子層堆積膜の一面に形成されたオーバーコート層と、を含み、前記原子層堆積膜及び前記オーバーコート層がインラインで形成される積層体の製造方法であって、第１の処理室内で、前記基材の一面に前記原子層堆積膜を形成する原子層堆積膜形成工程と、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触するガイドローラにより、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第１の処理室から該第１の処理室の外側に配置された第２の処理室内に案内する基材案内工程と、前記基材案内工程後、前記第２の処理室内で、前記原子層堆積膜の一面に、オーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、前記オーバーコート層を形成後、前記オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、前記積層体をローラ状に巻き取る巻き取り工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、原子層堆積膜が形成された基材を第１の処理室から第１の処理室の外側に配置された第２の処理室内に案内し、その後、第２の処理室内で、原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成することで、第２の処理室内で使用するガスが第１の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第１の処理室内で使用するガスが第２の処理室内に移動することを抑制可能となる。

これにより、第１の処理室内で使用するガスと第２の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜及びオーバーコート層が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜及びオーバーコート層の性能（膜質や膜特性等）を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜を形成することができる。

また、原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触するガイドローラにより、原子層堆積膜が形成された基材を第１の処理室から第２の処理室内に案内することで、原子層堆積膜の一面全体と接触する従来のガイドローラを用いて搬送した場合と比較して、ガイドローラに起因する原子層堆積膜の傷の発生を抑制することができる。

さらに、オーバーコート層を形成後、オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、積層体をローラ状に巻き取ることで、巻き取りローラのローラ面が原子層堆積膜の一面と直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜に巻き取りローラに起因する傷が発生することを抑制できる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、前記原子層堆積膜よりも機械的強度の高い前記オーバーコート層を形成してもよい。

このように、原子層堆積膜よりも機械的強度の高いオーバーコート層を形成することで、オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させて、該巻き取りローラにより、積層体をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜が損傷することを抑制することができる。
また、巻き取りローラ以外の剛体（例えば、別の搬送用ローラ）がオーバーコート層に接触した場合でも原子層堆積膜の一面が損傷することを抑制できる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、前記オーバーコート層の厚さが前記原子層堆積膜の厚さよりも厚くなるように、該原子層堆積膜と同等の機械的強度を有する前記オーバーコート層を形成してもよい。

このように、厚さが原子層堆積膜の厚さよりも厚くなるように、原子層堆積膜と同等の機械的強度を有するオーバーコート層を形成することで、オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、積層体をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜が損傷することを抑制できる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記原子層堆積膜形成工程の前に、前記基材の一面に、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成工程を有し、前記原子層堆積膜形成工程では、前記アンダーコート層の一面に、該アンダーコート層の一面から露出する前記無機物質及び／または前記有機高分子と結合するように、前記原子層堆積膜を形成してもよい。

例えば、無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、原子層堆積膜の前駆体が、アンダーコート層の表面から露出した無機物質に結合するため、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上させることができる。

一方、有機高分子を含有するアンダーコート層を形成する場合、有機高分子が原子層堆積膜の前駆体と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上できる。

また、有機高分子及び無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、アンダーコート層に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記基材案内工程では、前記第１の処理室内の圧力と、前記第２の処理室内の圧力との間の圧力とされた中間室を経由して、前記基材を前記第２の処理室に案内してもよい。

例えば、第１の処理室と第２の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、第１の処理室の真空度と第２の処理室の真空度との間の真空度にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、フラッシュ蒸着法により、前記オーバーコート層を形成してもよい。

フラッシュ蒸着法は、溶媒を含まない（言い換えれば、揮発性ガスの発生の少ない）コート材料（オーバーコート層の材料）を用いる方法である。
したがって、フラッシュ蒸着法を用いてオーバーコート層を形成することで、第１の処理室内のガスと第２の処理室内のガスとが混合される可能性をさらに低くすることが可能となるので、膜質に優れた原子層堆積膜及びオーバーコート層を形成することができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、真空蒸着法により、前記オーバーコート層を形成してもよい。

このように、真空蒸着法により、オーバーコート層を形成することで、高速でオーバーコート層を形成することができると共に、厚膜のオーバーコート層を形成することができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、化学蒸着法により、前記オーバーコート層を形成してもよい。

このように、化学蒸着法により、オーバーコート層を形成することで、原子層堆積膜への損傷が少ないオーバーコート層を形成することができる。また、オーバーコート層を形成する領域とその外部との差圧を大きく取る必要がなくなる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置は、帯状の基材をインラインでロールツーロール方式により、該基材、及び該基材の一面側に形成された原子層堆積膜を含む積層体を形成する積層体製造装置であって、外形が円筒形状とされ、外面により前記基材の一面とは反対側に位置する他面を支持する支持部材と、前記支持部材の外面に沿って、前記基材を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、前記基材を導入及び導出可能な状態で、前記支持部材の外面に配置され、前記基材の一面に、前記原子層堆積膜を形成する第１の処理室を含む原子層堆積膜形成部と、前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の後段に配置され、前記原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成する第２の処理室を含むオーバーコート層形成部と、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触し、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第２の処理室内に案内する第１のガイドローラと、前記オーバーコート層形成部の後段に配置され、前記積層体を構成する前記オーバーコート層の一面と接触することで、該積層体をロール状に巻き取る積層体巻き取り部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、原子層堆積膜を形成する第１の処理室を含む原子層堆積膜形成部と、所定の搬送方向において、原子層堆積膜形成部の後段に配置され、原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成する第２の処理室を含むオーバーコート層形成部と、を有することで、第２の処理室内で使用するガスが第１の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第１の処理室内で使用するガスが第２の処理室内に移動することを抑制可能となる。

これにより、第１の処理室内で使用するガスと第２の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜及びオーバーコート層が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜及びオーバーコート層の性能（膜質や膜特性等）を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜を形成することができる。

また、原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触し、原子層堆積膜が形成された基材を第２の処理室内に案内する第１のガイドローラを有することで、原子層堆積膜の一面全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜に第１のガイドローラに起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材と原子層堆積膜との間の密着性の低下を抑制できる。

さらに、積層体を構成するオーバーコート層の一面と接触することで、積層体をロール状に巻き取る積層体巻き取り部を有することで、巻き取りローラのローラ面が原子層堆積膜の一面と直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜に巻き取りローラに起因する傷の発生を抑制することができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において、前記第１のガイドローラと接触する前記原子層堆積膜が形成された前記基材を、前記第１のガイドローラのローラ面に対して押し付ける押さえローラを有してもよい。

このように、第１のガイドローラのローラ面に対して基材を押し付ける押さえローラを有することで、第１のガイドローラのローラ面に対して、原子層堆積膜が形成された基材をしっかりと押し当てて、ローラ面から原子層堆積膜が形成された基材が外れることを抑制することが可能となるので、基材の搬送方向を安定して変更させることができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において、前記オーバーコート層形成部は、前記第２の処理室内に配置され、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触する第２のガイドローラを含んでもよい。

このように、第２の処理室内に、原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触する第２のガイドローラを配置することで、原子層堆積膜に第１のガイドローラに起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材と原子層堆積膜との間の密着性の低下を抑制できる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において、前記第１の処理室から前記第２の処理室に前記基材を搬送する際、及び前記第２の処理室から前記基材を搬出させる際に通過する中間室を有してもよい。

このように、第１の処理室から第２の処理室に基材を搬送する際、及び第２の処理室から基材を搬出させる際に通過する中間室を有することで、例えば、第１の処理室と第２の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、中間室の真空度を第１の処理室の真空度と第２の処理室の真空度との間の値にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の前段に配置され、前記基材の一面に、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成部を有してもよい。

このように、基材の一面に、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成部を有することで、例えば、無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、原子層堆積膜の前駆体が、アンダーコート層の表面から露出した無機物質に結合するため、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上させることができる。

また、有機高分子を含有するアンダーコート層を形成する場合、有機高分子が原子層堆積膜の前駆体と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上させることができる。

さらに、有機高分子及び無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、アンダーコート層に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。

本発明の積層体の製造方法、及び積層体製造装置によれば、基材の一面側にガスバリア性の高い原子層体積膜を形成することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。 図２に示す領域Ｄで囲まれた基材及び支持部材を拡大した図である。 図２に示す積層体製造装置のうち、領域Ｅに対応する部分を拡大した図である。 図２に示すガイドローラの斜視図である。 ガイドローラ、一対の押さえローラ、及びガイドローラと一対の押さえローラとの間に位置する原子層堆積膜が形成された基材の断面図である。 図２に示す積層体製造装置のうち、領域Ｆに対応する部分を拡大した図である。 本発明の第１の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置の概略構成を模式的に示す正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。 他の積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。 比較例の積層体を作製する際に使用する積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の積層体、及び積層体製造装置の寸法関係とは異なる場合がある。

（第１の実施の形態）
＜第１の実施の形態に係る積層体＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。

ここでは、第１の実施の形態の積層体の製造方法について説明する前に、第１の実施の形態の積層体の製造方法により製造される積層体１０の構成について説明する。
図１を参照するに、積層体１０は、フィルム状とされた積層体であり、基材１１と、原子層堆積膜１２と、オーバーコート層１４と、を有する。

基材１１は、所定の方向に延在する帯状かつフィルム状とされた基材である。基材１１は、原子層堆積膜１２が形成される一面１１ａと、一面１１ａの反対側に配置された他面１１ｂと、を有する。
基材１１の材料としては、例えば、高分子材料を用いることができる。該高分子材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミドフィルム（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）等のプラスチック材料を用いることができる。
なお、基材１１の材料は、上記材料に限定されず、耐熱性、強度物性、及び電気絶縁性等を考慮して適宜選択することができる。

基材１１の厚さとしては、例えば、積層体１０が適用されるエレクトロルミネッセンス素子等の電子部品や、精密部品の包装材料としての適正等を考慮して、１２μｍ以上２００μｍ以下の範囲で適宜選択することができる。

原子層堆積膜１２は、基材１１の一面１１ａを覆うように配置されている。原子層堆積膜１２は、例えば、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される膜であり、ガスバリア層（バリア層）として機能する膜である。
原子層堆積膜１２としては、例えば、ＡｌＯ_ｘ、ＴｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_ｘ、ＺｎＯ_ｘ、ＳｎＯ_ｘ等の無機酸化膜、或いはこれらの無機物よりなる窒化膜や酸窒化膜、または他元素からなる酸化膜、窒化膜、酸窒化膜等を用いることができる。
原子層堆積膜１２の厚さは、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内で適宜設定することができる。

オーバーコート層１４は、原子層堆積膜１２の一面１２ａを覆うように配置されている。オーバーコート層１４は、原子層堆積膜１２の一面１２ａを覆うことで、原子層堆積膜１２の一面１２ａと剛体とが直接接触すること抑制して、原子層堆積膜１２に傷が発生することを抑制するための保護層（具体的には、原子層堆積膜１２のガスバリア性の低下を抑制するための保護層）として機能する。

このように、原子層堆積膜１２の一面１２ａにオーバーコート層１４を配置させることにより、例えば、後述する図２に示す積層体製造装置２０を用いて、積層体１０を製造する際、オーバーコート層１４の一面１４ａと巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させて、積層体１０をローラ状に巻き取ることが可能となる。
これにより、巻き取りローラ８２との接触に起因する原子層堆積膜の損傷を抑制することができる。

オーバーコート層１４としては、例えば、原子層堆積膜１２の機械的強度と同等以上の機械的強度を有する層を用いることができる。
このように、原子層堆積膜１２の機械的強度と同等以上の機械的強度を有するオーバーコート層１４を用いることで、巻き取りローラ８２との接触に起因する原子層堆積膜１２の損傷をさらに抑制することができる。
また、巻き取りローラ８２以外の剛体（例えば、搬送用のローラ）がオーバーコート層１４に接触して、積層体１０に外力が印加された場合でも原子層堆積膜１２の一面１２ａが損傷することを抑制できる。

また、原子層堆積膜１２と同等の機械的強度を有するオーバーコート層１４を用いる場合には、オーバーコート層１４の厚さが原子層堆積膜１２の厚さよりも厚くなるようにするとよい。
これにより、積層体１０をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜１２が損傷することを抑制する効果をさらに向上できる。

オーバーコート層１４としては、例えば、官能基がＯＨ基またはＣＯＯＨ基を有する水系バリアコート膜で構成された層を用いることができる。また、オーバーコート層１４は、無機物質を含んでもよい。上記水系バリアコート膜とは、水系の有機高分子や、金属アルコキシドやシランカップリング剤等の有機金属化合物よりなる加水分解重合体、及びこれらの複合体よりなり、かつバリア性を有するコート膜のことをいう。
上記水系の有機高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンイミン等を用いることができる。

有機金属化合物である金属アルコキシドは、一般式として、Ｒ１（Ｍ−ＯＲ２）で表される。但し、上記Ｒ１，Ｒ２は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｍは、金属原子（以下、「金属原子Ｍ」という）である。
なお、金属原子Ｍとしては、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ等を用いることができる。

金属原子ＭがＳｉのＲ１（Ｓｉ−ＯＲ２）としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラプトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等を例示することができる。
金属原子ＭがＺｒのＲ１（Ｓｉ−ＯＲ２）としては、例えば、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロボキシジルコニウム、テトラプトキシジルコニウム等を例示することができる。

金属原子ＭがＴｉのＲ１（Ｓｉ−ＯＲ２）としては、例えば、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、テトラプトキシチタニウム等を例示することができる。
金属原子ＭがＡｌのＲ１（Ｓｉ−ＯＲ２）としては、例えば、テトラメトキシアルミニウム、テトラエトキシアルミニウム、テトライソプロポキシアルミニウム、テトラプトキシアルミニウム等がある。

また、オーバーコート層１４に無機物質として無機粒子を添加する場合、該無機物質としては、例えば、粘土鉱物の一種であるカオリナイトより粒径の大きい体質顔料を用いることが好ましい。
このような無機物質としては、例えば、ハロイサイト、炭酸カルシウム、無水ケイ酸、含水ケイ酸、アルミナ等を用いることができる。

また、オーバーコート層１４に無機物質を層状化合物として添加する場合、該無機物質としては、例えば、人口粘土、フッ素金雲母、フッ素四ケイ素雲母、テニオライト、フッ素バーミキュライト、フッ素ヘクトライト、ヘクトライト、サポライト、スチブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、カオリナイト、フライボンタイト等を用いることができる。

さらに、上記層状化合物を構成する無機物質としては、例えば、パイロフェライト、タルク、モンモリロナイト（人口粘土と重複）、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、バーミュキュライト、セリサイト、海緑石、セラドナイト、カオリナイト、ナクライト、デッカイト、ハロサイト、アンチゴライト、クリソタイル、アメサイト、クロンステダイト、シャモサイト、緑泥石、アレバルダイト、コレンサイト、トスダイト等を用いることができる。

なお、体質顔料以外の無機粒子（球状粒子）としては、例えば、多結晶性化合物を用いることができる。該多結晶性化合物としては、例えば、ジルコニアやチタニア等の金属酸化物、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の一般式がＭＭ’ＯＸで表される金属原子（Ｍ、Ｍ’、・・・）が２種以上含まれる金属酸化物等を用いることができる。

＜第１の実施の形態に係る積層体製造装置＞
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図２において、図１に示す積層体１０、及び積層体１０を構成する構成要素と同一構成部分には、同一符号を付す。
また、図２において、Ａは基材巻回用ローラ３６の回転方向（以下、「Ａ方向」という）、Ｂは支持部材２１の回転方向（以下、「Ｂ方向」という）、Ｃはダンサーローラ８１の回転方向（以下、「Ｃ方向」という）をそれぞれ示している。
また、図２において、基材１１または積層体１０の近傍に付した矢印（上記符号Ａ〜Ｃが付されていない矢印）は、基材１１の搬送方向（所定の搬送方向）を示している。
さらに、紙面の都合上、実際には数十個（例えば、７０個）存在する膜形成部４３を図示することが困難なため、図２では、３つの膜形成部４３のみを図示する。

次に、図２を参照して、図１に示す積層体１０を製造する際に使用する第１の実施の形態に係る積層体製造装置２０について説明する。
第１の実施の形態の積層体製造装置２０は、所定の方向（一方向）に延在する帯状の基材１１をインラインでロールツーロール方式により、基材１１の一面１１ａに、原子層堆積膜１２と、オーバーコート層１４と、を順次形成する装置である。
第１の実施の形態の積層体製造装置２０は、支持部材２１と、基材搬送部２３と、プラズマ前処理部２４と、原子層堆積膜形成部２６と、ガイドローラ２７と、一対の押さえローラ２８と、中間室２９と、オーバーコート層形成部３１と、ローラ３２と、積層体巻き取り部３３と、を有する。

図３は、図２に示す領域Ｄで囲まれた基材及び支持部材を拡大した図である。図３において、図１及び図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

図２及び図３を参照するに、支持部材２１は、外形が円筒形状とされており、基材１１の他面１１ｂと接触する外面２１ａを有する。支持部材２１は、Ｂ方向に回転することで、基材巻回用ローラ３６から供給された基材１１を、プラズマ前処理部２４、原子層堆積膜形成部２６、ガイドローラ２７の順に通過させる。支持部材２１の外面２１ａは、基材１１を搬送するためのガイド面として機能する。
上記支持部材２１としては、例えば、ドラムを用いることができる。

基材搬送部２３は、プラズマ前処理部２４の前段において、支持部材２１の外面２１ａと対向するように配置されている。基材搬送部２３は、基材巻回用ローラ３６と、基材繰り出し用ローラ３７と、を有する。
基材巻回用ローラ３６は、そのローラ面が支持部材２１の外面２１ａと対向するように、支持部材２１から離間した位置に配置されている。基材巻回用ローラ３６のローラ面には、所定の方向（一方向）に延在する帯状の基材１１が巻回されている。
基材巻回用ローラ３６は、Ａ方向に回転することで、基材繰り出し用ローラ３７を介して、支持部材２１の外面２１ａに基材１１を搬送する。

基材繰り出し用ローラ３７は、そのローラ面３７ａが支持部材２１の外面２１ａ及び基材巻回用ローラ３６のローラ面と対向するように、支持部材２１と基材巻回用ローラ３６との間に配置されている。
基材繰り出し用ローラ３７は、基材巻回用ローラ３６よりも外径の小さいローラであり、基材１１の他面１１ｂと支持部材２１の外面２１ａとが接触するように、支持部材２１に基材１１を供給する。このため、基材繰り出し用ローラ３７は、支持部材２１の外面２１ａに近接して配置されている。
支持部材２１の外面２１ａに供給された基材１１は、支持部材２１の外面２１ａに沿って、プラズマ前処理部２４に搬送される。

図１及び図２を参照するに、プラズマ前処理部２４は、基材繰り出し用ローラ３７と原子層堆積膜形成部２６との間を通過する基材１１の一面１１ａと対向するように配置されている。
プラズマ前処理部２４は、基材１１の一面１１ａに対してプラズマ前処理を実施する処理チャンバ４１を有する。処理チャンバ４１は、処理チャンバ４１内に基材搬送部２３により供給された基材１１を導入する導入口（図示せず）と、プラズマ前処理された基材１１を処理チャンバ４１の外に導出する導出口（図示せず）と、を有する。
プラズマ前処理部２４では、例えば、酸素プラズマ雰囲気に基材１１の一面１１ａを暴露させることで、基材１１の一面１１ａの改質（具体的には、基材１１の一面１１ａの官能基を変化させること）を行う。
プラズマ前処理された基材１１は、支持部材２１の外面２１ａに沿って、原子層堆積膜形成部２６に搬送される。
なお、上記プラズマ前処理の条件は、基材１１の材料の特性に応じて、適宜選択することができる。

原子層堆積膜形成部２６は、複数（図２の場合、紙面の都合上、３つのみ図示）の膜形成部４３を有する。
なお、第１の実施の形態では、原子層堆積膜１２の一例として、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する場合を例に挙げて、以下の説明を行う。

複数の膜形成部４３は、プラズマ前処理部２４とガイドローラ２７との間に基材１１の一面１１ａと対向するように配置されている。
膜形成部４３は、パージ用チャンバ４５と、前駆体吸着用チャンバ４６と、第２の前駆体供給用ノズル４７と、を有する。

なお、第１の実施の形態において、「第１の処理室」とは、パージ用チャンバ４５、前駆体吸着用チャンバ４６、及び第２の前駆体供給用ノズル４７よりなる室のことをいう。
よって、原子層堆積膜形成部２６は、基材１１の搬送方向に配置された複数の第１の処理室を有する。

パージ用チャンバ４５は、基材１１の搬送方向に配置された前駆体吸着用チャンバ４６及び第２の前駆体供給用ノズル４７を収容している。パージ用チャンバ４５は、前駆体吸着用チャンバ４６の前後に位置する基材１１の一面１１ａ、及び第２の前駆体供給用ノズル４７の前後に位置する基材１１の一面１１ａを露出している。
パージ用チャンバ４５は、パージ用チャンバ４５内に基材１１を導入するための導入口（図示せず）と、パージ用チャンバ４５外に基材１１を導出するための導出口（図示せず）と、を有する。

パージ用チャンバ４５内は、パージガス（例えば、Ｏ_２ガスとＮ_２ガスとを混合させた混合ガス）で充填されている。
パージ用チャンバ４５内では、前駆体吸着用チャンバ４６を通過させることで基材１１の一面１１ａに吸着する余分（過剰）な第１の前駆体（例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ））及び副生成物の除去を行うと共に、第２の前駆体供給用ノズル４７を通過させることで基材１１の一面１１ａに吸着する余分（過剰）な第２の前駆体（例えば、Ｈ_２Ｏ）及び副生成物の除去を行う。
なお、本発明における「第２の前駆体」とは、第１の前駆体（本実施の形態の場合、ＴＭＡ）に酸化反応をさせる物質のことをいう。

前駆体吸着用チャンバ４６は、パージ用チャンバ４５内に収容されており、第２の前駆体供給用ノズル４７の前段に配置されている。
前駆体吸着用チャンバ４６は、前駆体吸着用チャンバ４６内に基材１１を導入するための導入口（図示せず）と、パージ用チャンバ４５内（言い換えれば、前駆体吸着用チャンバ４６外）に基材１１を導出するための導出口（図示せず）と、を有する。

第１の前駆体としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を用いて、原子層堆積膜１２として酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する場合、前駆体吸着用チャンバ４６内は、窒素ガスとトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）とが混合された雰囲気にすることができる。
この場合、前駆体吸着用チャンバ４６内の圧力は、例えば、１０〜５０Ｐａ、前駆体吸着用チャンバ４６の内壁の温度は、例えば、７０℃に保持することができる。

第２の前駆体供給用ノズル４７は、パージ用チャンバ４５内に収容されており、前駆体吸着用チャンバ４６の後段に配置されている。
第２の前駆体供給用ノズル４７は、基材１１と対向するように配置されている。第２の前駆体供給用ノズル４７は、基材１１の一面１１ａに水を供給するためのノズルである。

原子層堆積膜１２として酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する場合、第２の前駆体供給用ノズル４７内は、窒素ガスと水とが存在する雰囲気にすることができる。
この場合、第２の前駆体供給用ノズル４７内の圧力は、例えば、１０〜５０Ｐａ、第２の前駆体供給用ノズル４７の内壁の温度は、例えば、７０℃に保持することができる。
この場合、第２の前駆体供給用ノズル４７と対向する基材１１では、基材１１の一面１１ａに吸着したトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）と水とが反応することで、原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の一部を構成する一原子層レベルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成される。

その後、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）と水とが反応した基材１１は、第２の前駆体供給用ノズル４７から導出され、パージ用チャンバ４５内に搬送される。そして、パージ用チャンバ４５内で余分（過剰）な第２の前駆体（この場合、Ｈ_２Ｏ）、及び副生成物が除去されることで、一面１１ａに一原子層レベルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成される。
そして、該酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成された基材１１は、パージ用チャンバ４５の外に導出される。

上記説明した１つの膜形成部４３内で行われる一連の処理を１サイクルとして、一原子層レベルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成され、上記１サイクルの処理が原子層堆積膜形成部２６を構成する複数の膜形成部４３でそれぞれ１回ずつ行われることで、積層された該酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層の厚さの合計の値と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の所望の厚さとを略一致させる。

したがって、原子層堆積膜形成部２６を構成する膜形成部４３の数は、原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の所望の厚さに応じて決定される。
例えば、基材１１の一面１１ａに、厚さ（所望の厚さ）１０ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する場合で、かつ１サイクルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層の厚さが０．１４〜０．１５ｎｍの場合、７０サイクルの処理が必要となる。
したがって、この場合、原子層堆積膜形成部２６を構成する膜形成部４３の数は、７０個必要となる。
なお、原子層堆積膜形成部２６において、原子層堆積膜１２を成膜する幅を規定することができる。

図４は、図２に示す積層体製造装置のうち、領域Ｅに対応する部分を拡大した図である。図４において、図１及び図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図５は、図２に示すガイドローラの斜視図である。図５では、図２及び図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

図６は、ガイドローラ、一対の押さえローラ、及びガイドローラと一対の押さえローラとの間に位置する原子層堆積膜が形成された基材の断面図である。図６において、図１、図２、図４、及び図５に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

図２、及び図４〜図６を参照するに、ガイドローラ２７は、原子層堆積膜形成部２６と中間室２９との間に位置する支持部材２１の外面２１ａの近傍に配置されている。
ガイドローラ２７は、一対（２つ）のガイドローラ本体５１と、回転軸５２と、を有する。一対のガイドローラ本体５１は、円柱形状とされている。一対のガイドローラ本体５１は、それぞれローラ面５１ａを有する。

一対のローラ面５１ａは、支持部材２１の外面２１ａにより搬送される原子層堆積膜１２の一面１２の外周部と接触可能な位置に配置されている。
原子層堆積膜１２の一面１２ａと接触するローラ面５１ａの幅Ｗ_２は、例えば、基材１１の幅Ｗ_１の５〜１０％程度の値にすることができる。

このように、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触し、原子層堆積膜１２が形成された基材１１を第２の処理室であるオーバーコート層形成室６１（以下、オーバーコート層形成室６１を「第２の処理室」ということもある。）内に案内するガイドローラ２７を有することで、原子層堆積膜１２の一面１２ａ全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜１２にガイドローラ２７に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜１２のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材１１と原子層堆積膜１２との間の密着性の低下を抑制できる。

図２及び図６を参照するに、一対（２つ）の押さえローラ２８は、押さえローラ本体５４と、回転軸５５と、をそれぞれ有する。
押さえローラ本体５４は、基材１１の他面１１ｂの外周部と接触するローラ面５４ａを有する。押さえローラ本体５４は、ローラ面５４ａがガイドローラ本体５１のローラ面５１ａと対向する位置に配置されている。回転軸５５は、その一端が押さえローラ本体５４と接続されている。
上記構成とされた押さえローラ５４は、ガイドローラ本体５１に対して、ガイドローラ本体５１のローラ面５１ａと接触する原子層堆積膜１２が形成された基材１１を押し付けるためのローラである。

このように、ガイドローラ本体５１のローラ面５１ａに対して、ガイドローラ本体５１と接触する原子層堆積膜１２が形成された基材１１を押し付ける押さえローラ５４を有することで、ガイドローラ本体５１のローラ面５１ａに対して、原子層堆積膜１２が形成された基材１１をしっかりと押し当てて、ローラ面５１ａから原子層堆積膜１２が形成された基材１１が外れることを抑制可能となるので、基材１１の搬送方向を安定して変更させることができる。

図２を参照するに、中間室２９は、支持部材２１及び原子層堆積膜形成部２６から離間した位置に配置されている。中間室２９は、第１の導入口２９−１と、第２の導入口２９−２と、第１の導出口２９−３と、第２の導出口２９−４と、を有する。
第１の導入口２９−１は、中間室２９の外から中間室２９内に、原子層堆積膜１２が形成された基材１１を導入させるための導入口である。第２の導入口２９−２は、中間室２９内からオーバーコート層形成部３１内に、原子層堆積膜１２が形成された基材１１を導入させるための導入口である。

第１の導出口２９−３は、オーバーコート層形成部３１内から中間室２９内に、オーバーコート層形成部３１でオーバーコート層１４が形成された基材１１を導出するための導出口である。
第２の導出口２９−４は、中間室２９内から中間室２９の外に、オーバーコート層形成部３１でオーバーコート層１４が形成された基材１１を導出するための導出口である。
中間室２９は、第１の処理室から第２の処理室に基材１１を搬送する際、及び第２の処理室から基材１１を搬出させる際に使用される。

このように、第１の処理室から第２の処理室に基材１１を搬送する際、及び第２の処理室から基材１１を搬出させる際に通過する中間室２９を有することで、例えば、第１の処理室と第２の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、中間室２９の真空度を第１の処理室の真空度と第２の処理室の真空度との間の値にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。
具体的には、第１の処理室（具体的には、パージ用チャンバ４５内）の真空度が１００Ｐａ、第２の処理室（オーバーコート層形成室６１内）の真空度が０．０１Ｐａの場合、中間室２９内の真空度は、例えば、１Ｐａとすることができる。

また、中間室２９を設け、中間２９を介して、第２の処理室に原子層堆積膜１２が形成された基材１１を搬送することで、第１の処理室で使用するガスと第２の処理室で使用するガスとが混合されることを抑制できる。

オーバーコート層形成部３１は、図１に示すオーバーコート層１４が形成される部分であり、オーバーコート層形成室６１（第２の処理室）と、第１のローラ６２と、第２のローラ６３と、原料タンク６５と、原料供給配管６６と、原料供給用ポンプ６８と、噴霧器６９と、気化器７２と、気体供給配管７４と、コーティングノズル７６と、光照射部７８と、を有する。

オーバーコート層形成室６１は、中間室２９に隣接して配置されており、第２の導入口２９−２及び第１の導出口２９−３を露出するように区画されている。オーバーコート層形成室６１は、第１の処理室の外側で、かつ第１の処理室から離間した位置に配置されている。
オーバーコート層形成室６１は、第１のローラ６２、第２のローラ６３、原料タンク６５、原料供給配管６６、原料供給用ポンプ６８、噴霧器６９、気化器７２、気体供給配管７４、コーティングノズル７６、及び光照射部７８を収容している。
オーバーコート層形成室６１内の雰囲気は、コート材料の架橋の阻害にならないように、例えば、不活性ガス雰囲気（例えば、窒素雰囲気）にするとよい。

このように、原子層堆積膜１２が形成される第１の処理室の外側で第１の処理室から離間した位置に配置され、かつ原子層堆積膜１２の一面１２ａにオーバーコート層１４（図１参照）を形成するオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）を有することで、第２の処理室内で使用するガスが第１の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第１の処理室内で使用するガスが第２の処理室内に移動することを抑制可能となる。

これにより、第１の処理室内で使用するガスと第２の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４の性能（膜質や膜特性等）を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜１２を形成することができる。

第１のローラ６２は、第２の導入口２９−２の近傍に配置されている。第１のローラ６２は、第１及び第２の導入口２９−１，２９−２を通過した基材１１の他面１１ｂ（図１参照）と接触することで、原子層堆積膜１２が形成された基材１１の搬送方向を９０度変更させて、第２のローラ６３に向かう方向に基材１１を搬送させる。

第２のローラ６３は、第１の導出口２９−３の近傍に配置されている。第２のローラ６３は、第１のローラ６２により搬送され、かつ原子層堆積膜１２の一面１２ａにオーバーコート層１４が形成された基材１１の他面１１ｂ（図１参照）と接触することで、基材１１の搬送方向を９０度変更させて、第１及び第２の導出口２９−３，２９−４に向かう方向に基材１１を搬送する。

原料タンク６５は、原料供給用配管６８を介して、噴霧器６９と接続されている。原料タンク６５には、オーバーコート層１４（図１参照）の母材となるコート材料（例えば、アクリルモノマー等）が充填されている。
原料供給配管６６は、その一端が原料タンク６５と接続されており、他端が噴霧器６９と接続されている。

原料供給用ポンプ６８は、原料タンク６５の近傍に位置する原料供給配管６６に設けられている。原料供給用ポンプ６８は、原料供給配管６６を介して、原料タンク６５に充填されたコート材料を噴霧器６９に供給する。
噴霧器６９は、原料供給配管６６の他端、及び気化器７２と接続されている。噴霧器６９は、原料供給配管６６を介して供給されたコート材料を気化器７２に対して噴霧する。噴霧器６９としては、例えば、アトマイザーを用いることができる。

気化器７２は、噴霧器６９及び気体供給配管７４と接続されている。気化器７２では、噴霧器６２により噴霧されたコート材料を気化させることで、コート材料を気体状態にする。この気体状態とされたコート材料は、気体供給配管７４を介して、コーティングノズル７６に供給される。気化器７２としては、例えば、エパボレーターを用いることができる。
気体供給配管７４は、その一端が気化器７２と接続されており、他端がコーティングノズル７６と接続されている。気体供給配管７４は、気体状態とされたコート材料をコーティングノズル７６に供給する。気体供給配管７４は、高温に保たれた配管である。

コーティングノズル７６は、第１のローラ６２を通過直後の基材１１に形成された原子層堆積膜１２の一面１２ａ（図１参照）に、気体状態とされたコート材料を噴射することが可能な位置に配置されている。
原子層堆積膜１２の一面１２ａに、噴射された気体状態とされたコート材料は、被膜層（オーバーコート層１４の母材）となる。

光照射部７８は、コーティングノズル７６と第２のローラ６３との間に搬送される上記被膜層に光（例えば、電子線や紫外線等）を照射可能な位置に配置されている。
上記被膜層は、光（例えば、電子線や紫外線等）を照射されることで、架橋し、硬化されたオーバーコート層１４が形成される。これにより、図１に示す積層体１０が形成される。

その後、第２のローラ６３を通過した積層体１０は、第１の導出口２９−３を介して、中間室２９に導入され、次いで、第２の導出口２９−４を介して、中間室２９の外に導出され、ローラ３２に向かう方向に搬送される。

図７は、図２に示す積層体製造装置のうち、領域Ｆに対応する部分を拡大した図である。図７において、図２〜図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

図２及び図７を参照するに、ローラ３２は、支持部材２１の外面２１ａと対向するように配置され、かつ積層体１０を構成するオーバーコート層１４の一面１４ａと接触するローラ面３２ａを有する。
ローラ３２は、ローラ面３２ａと支持部材２１の外面２１ａとの間に積層体１０を挟み込めるように、支持部材２１に近接して配置されている。
ローラ３２を通過した積層体１０は、支持部材２１の外面２１ａに沿って、積層体巻き取り部３３（具体的には、積層体巻き取り部３３を構成するダンサーローラ８１）に搬送される。

図１及び図２を参照するに、積層体巻き取り部３３は、ダンサーローラ８１と、巻き取りローラ８２と、を有する。
ダンサーローラ８１は、ローラ３２の後段に設けられている。ダンサーローラ８１は、積層体１０を構成するオーバーコート層１４の一面１４ａと接触するローラ面を有する。ダンサーローラ８１は、ダンサーローラ８１のローラ面と支持部材２１の外面２１ａとの間に積層体１０を挟み込めるように、支持部材２１に近接して配置されている。
ダンサーローラ８１は、積層体１０が巻き取りローラ８２に巻き取られる際に、積層体１０に対して所定のテンションを印加させる機能を有する。ダンサーローラ８１を通過した積層体１０は、巻き取りローラ８２に搬送される。

巻き取りローラ８２は、ダンサーローラ８１の外径よりも大きな外径とされたローラである。巻き取りローラ８２は、ダンサーローラ８１の後段に配置されている。巻き取りローラ８２は、シート状とされた積層体１０をロール状に巻き取るためのローラである。巻き取りローラ８２のローラ面は、積層体１０を構成するオーバーコート層１４の一面１４ａと接触する。
よって、巻き取りローラのローラ面が原子層堆積膜の一面と直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜に巻き取りローラに起因する傷の発生を抑制することができる。

第１の実施の形態の積層体製造装置によれば、原子層堆積膜１２が形成される第１の処理室の外側で第１の処理室から離間した位置に配置され、かつ原子層堆積膜１２の一面１２ａにオーバーコート層１４（図１参照）を形成するオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）を有することで、第２の処理室内で使用するガスが第１の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第１の処理室内で使用するガスが第２の処理室内に移動することを抑制可能となる。

これにより、第１の処理室内で使用するガスと第２の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４の性能（膜質や膜特性等）を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜１２を形成することができる。

また、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触し、原子層堆積膜１２が形成された基材１１をオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内に案内するガイドローラ２７を有することで、原子層堆積膜１２の一面１２ａ全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜１２にガイドローラ２７に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜１２のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材１１と原子層堆積膜１２との間の密着性の低下を抑制できる。

さらに、積層体１０を構成するオーバーコート層１４の一面１４ａと接触することで、積層体１０をロール状に巻き取る積層体巻き取り部３３を有することで、層体巻き取り部３３を構成するダンサーローラ８１及び巻き取りローラ８２のローラ面が原子層堆積膜１２の一面１２ａと直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜１２にダンサーローラ８１及び巻き取りローラ８２に起因する傷が発生することを抑制できる。

＜第１の実施の形態の積層体の製造方法＞
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
次に、図２〜図４、図７、及び図８を参照して、第１の実施の形態に係る積層体の製造方法について説明する。

図８に示すフローチャートの処理が開始されると、基材搬送部２３により、基材巻回用ローラ３６に巻回された基材１１（例えば、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりなるフィルム）が支持部材２１の外面２１ａに沿って、プラズマ前処理部２４に向かう方向に搬送される。このとき、基材１１は、他面１１ｂが支持部材２１の外面２１ａと接触するように搬送される。

ＳＴＥＰ１では、基材１１の一面１１ａをプラズマ前処理する。具体的には、プラズマ前処理部２４により、例えば、酸素プラズマ雰囲気に基材１１の一面１１ａを暴露させることで、基材１１の一面１１ａの改質を行う。
その後、一面１１ａが改質された基材は、支持部材２１の外面２１ａに沿って、原子層堆積膜形成部２６に搬送され、処理は、ＳＴＥＰ２へと進む。
なお、プラズマ前処理の条件は、基材１１の材料の特性に応じて、適宜選択することができる。

ＳＴＥＰ２では、複数の膜形成部４３を有する原子層堆積膜形成部２６により、基材１１の一面１１ａに、所望の厚さとされた原子層堆積膜１２が形成される（原子層堆積膜形成工程）。
具体的には、ＳＴＥＰ２では、以下の処理が行われる。始めに、搬送された基材１１が１つ目の膜形成部４３に到達すると、基材１１は、不活性ガス雰囲気（例えば、窒素雰囲気）とされたパージ用チャンバ４５内に導入される。
パージ用チャンバ４５内では、余分（過剰）な第１の前駆体（例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ））の除去、及びＳＴＥＰ１で処理された基材１１の一面１１ａに吸着した副生成物の除去が行われる。

次いで、基材１１は、パージ用チャンバ４５内に配置された前駆体吸着用チャンバ４６内に導入する。前駆体吸着用チャンバ４６内の雰囲気を、例えば、窒素ガスとトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）とが混合された雰囲気とする場合、前駆体吸着用チャンバ４６内の圧力は、例えば、１０〜５０Ｐａにすることができる。この場合、前駆体吸着用チャンバ４６の内壁の温度は、例えば、７０℃に保持することができる。
この場合、前駆体吸着用チャンバ４６内では、基材１１の一面１１ａに前駆体としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）が吸着する。

その後、一面に前駆体を吸着した基材１１は、前駆体吸着用チャンバ４６から導出され、前駆体吸着用チャンバ４６と第２の前駆体供給用ノズル４７との間に位置するパージ用チャンバ４５内において、余分（過剰）な前駆体（トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ））が除去される。

次いで、一面１１ａに前駆体を吸着した基材１１は、第２の前駆体供給用ノズル４７内に導入される。
第２の前駆体供給用ノズル４７内の雰囲気を、例えば、窒素ガスと水とが混在する雰囲気とする場合、第２の前駆体供給用ノズル４７内の圧力は、例えば、１０〜５０Ｐａにすることができる。この場合、第２の前駆体供給用ノズル４７の内壁の温度は、例えば、７０℃に保持することができる。
この場合、第２の前駆体供給用ノズル４７内では、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）と水とが反応することで、原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の一部を構成する一原子層レベルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成される。

その後、トリメチルアルミニウムと水とが反応した基材１１は、第２の前駆体供給用ノズル４７から導出され、パージ用チャンバ４５内に搬送される。そして、パージ用チャンバ４５内で余分（過剰）な第２の前駆体（この場合、Ｈ_２Ｏ）及び副生成物が除去される。
次いで、一面１１ａに一原子層レベルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成された基材１１は、パージ用チャンバ４５の外に導出される。

上記説明した１つの膜形成部４３内で行われる一連の処理を１サイクルとして、一原子層レベルの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層が形成され、上記１サイクルの処理が原子層堆積膜形成部２６を構成する複数の膜形成部４３でそれぞれ１回ずつ行われることで、積層された該酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層の厚さの合計の値と、原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の所望の厚さと、を略一致させる。

具体的には、例えば、基材１１の一面１１ａに、厚さ（所望の厚さ）１０ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成する場合、７０個の膜形成部４３を用いて、上記処理を７０サイクル行うことで、厚さ（所望の厚さ）１０ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する。
上記説明したＳＴＥＰ２に示す原子層堆積膜形成工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ３へと進む。

ＳＴＥＰ３では、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触するガイドローラ２７により、中間室２９を経由して、原子層堆積膜１２が形成された基材１１を、複数の第１の処理室のうち、最も後段に配置された第１の処理室からオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内に案内する（基材案内工程）。

具体的には、ガイドローラ２７を構成するガイドローラ本体５１のローラ面５１ａ（図４〜図６参照）、及び一対の押さえローラ本体５４（押さえローラ２８の構成要素の１つ）のローラ面５４ａ（図２及び図４参照）により、一面１１ａに原子層堆積膜１２が形成された基材１１は、支持部材２１の外面２１ａからオーバーコート層形成室６１内に配置された第１のローラ６２に向かう方向（言い換えれば、中間室２９及びオーバーコート層形成部３１に向かう方向）に搬送される。

このとき、原子層堆積膜１２が形成された基材１１の他面１１ｂは、一対のローラ本体５４のローラ面５４ａと接触し、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部は、一対のガイドローラ本体５１のローラ面５１ａと接触する。

このように、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触するガイドローラ２７により、原子層堆積膜１２が形成された基材１１をオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内に案内することで、原子層堆積膜１２の一面１２ａ全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜１２にガイドローラ２７に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜１２のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材１１と原子層堆積膜１２との間の密着性の低下を抑制できる。

また、中間室２９を経由して、原子層堆積膜１２が形成された基材１１を第１の処理室から第２の処理室内に案内することで、第１の処理室で使用するガスと第２の処理室で使用するガスとが混合されることがほとんどなくなるため、良好な膜質とされた原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４を形成することが可能となる。これにより、原子層堆積膜１２のガスバリア性が低下することを抑制できる。

さらに、基材案内工程では、第１の処理室内の圧力と、第２の処理室内の圧力との間の圧力とされた中間室を経由して、基材を第２の処理室に案内してもよい。

例えば、第１の処理室と第２の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、第１の処理室の真空度と第２の処理室の真空度との間の真空度にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。
具体的には、第１の処理室（具体的には、パージ用チャンバ４５内）の真空度が１００Ｐａ、第２の処理室（オーバーコート層形成室６１内）の真空度が０．０１Ｐａの場合、中間室２９内の真空度は、例えば、１Ｐａとすることができる。

その後、オーバーコート層形成室６１内に搬送された基材１１は、第１のローラ６２により搬送方向を変更され、第２のローラ６３に向かう方向に搬送される。
このとき、原子層堆積膜１２が形成された基材１１の他面１１ｂは、第１及び第２のローラ６２，６３のローラ面と接触する。また、原子層堆積膜１２が形成された基材１１は、原子層堆積膜１２の一面１２ａがコーティングノズル７６及び光照射部７８と対向するように搬送される。
上記ＳＴＥＰ３の基材案内工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ４へと進む。

ＳＴＥＰ４では、不活性ガス雰囲気に保たれたオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内で、原子層堆積膜１２の一面１２ａに、オーバーコート層１４を形成する（オーバーコート層形成工程）。
これにより、基材１１、原子層堆積膜１２、及びオーバーコート層１４が積層された積層体１０が製造される。

このように、原子層堆積膜１２が形成される第１の処理室の外側で、かつ第１の処理室から離間した位置に配置されたオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内で、原子層堆積膜１２の一面１２ａに、オーバーコート層１４を形成することで、第１の処理室内で使用するガスと第２の処理室内で使用するガスとが混合することなく、オーバーコート層１４及び原子層堆積膜１２を形成することが可能となる。

これにより、オーバーコート層１４及び原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４の性能（膜質や膜特性等）を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜１２を形成することができる。

上記オーバーコート層形成工程では、オーバーコート層１４は、フラッシュ蒸着法により形成する。具体的には、以下の方法により、オーバーコート層１４を形成する。
始めに、コーティングノズルから原子層堆積膜１２の一面１２ａに、気体状とされたコート材料（例えば、アクリルコート剤（例えば、エステルアクリレート、エーテルアクリレート、フェニルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シリコーンアクリレート、アセタールアクリレート、ブタジエン系アクリレート、メラミンアクリレート等のアクリルモノマー又はアクリルオリゴマー、或いはベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、キサントン類、アセトフェノン誘導体等の光開始剤等を含むコート剤）を噴霧することで、被膜層（オーバーコート層１４の母材）を形成する。

次いで、光照射部７８により、被膜層に光（例えば、電子線光や紫外線光）を照射することで、架橋及び硬化させることで、オーバーコート層１４を形成する。
上記フラッシュ蒸着法は、真空中（例えば、電子線光の場合、０．０１〜０．１Ｐａ）でモノマー、オリゴマー等を所望の厚さでコーティングする方法であり、非接触で、溶媒等の多量の揮発成分を発生させることなく、かつ低熱負荷によって、オーバーコート層１４となるアクリル層を形成することができる。このとき、常温において液体であり、溶媒を含まないアクリルモノマー、アクリルオリゴマー等が使用される。

このように、溶媒を含まない（言い換えれば、揮発性ガスの発生の少ない）コート材料（オーバーコート層の材料）を用いるフラッシュ蒸着法により、オーバーコート層１４を形成することで、第１の処理室内のガスと第２の処理室内のガスとが混合される恐れがさらに少なくなるため、膜質に優れた原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４を形成することができる。

上記オーバーコート層１４の厚さは、例えば、１μｍとすることができるが、これに限定されない。オーバーコート層１４の厚さは、目的に応じて、適宜選択することができる。
オーバーコート層１４の厚さの調節は、以下の方法を用いて行う。オーバーコート層１４の厚さを厚くしたい場合には、気化器７２へのコート材料の滴下量を多くし、オーバーコート層１４の厚さを薄くしたい場合には、気化器７２へのコート材料の滴下量を少なくする。
また、オーバーコート層１４の厚さの均一性の確保は、単位時間当たりのコート材料の滴下量を一定に保つことで行う。

上記オーバーコート層形成工程では、原子層堆積膜１２よりも機械的強度の高いオーバーコート層１４を形成してもよい。
このように、原子層堆積膜１２よりも機械的強度の高いオーバーコート層１４を形成することで、オーバーコート層１４の一面１４ａと巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ８２により、積層体１０をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜１２が損傷することをさらに抑制することができる。

また、巻き取りローラ８２以外の剛体（例えば、ローラ３２及びダンサーローラ８１）がオーバーコート層１４に接触した場合でも原子層堆積膜１２の一面１２ａが損傷することを抑制できる。

また、上記オーバーコート層形成工程では、厚さが原子層堆積膜１２の厚さよりも厚くなるように、原子層堆積膜１２と同等の機械的強度を有するオーバーコート層１４を形成してもよい。
このように、厚さが原子層堆積膜１４の厚さよりも厚くなるように、原子層堆積膜１２と同等の機械的強度を有するオーバーコート層１４を形成することで、オーバーコート層１４の一面と巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ８２により、積層体１０をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜１２が損傷することをさらに抑制することができる。

また、巻き取りローラ８２以外の剛体（例えば、ローラ３２及びダンサーローラ８１）がオーバーコート層１４に接触した場合でも原子層堆積膜１２の一面１２ａが損傷することを抑制できる。
上記ＳＴＥＰ４のオーバーコート層形成工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ５へと進む。

ＳＴＥＰ５では、オーバーコート層１４の一面１４ａと巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ８２により、積層体１０をローラ状に巻き取る（巻き取り工程）。
このように、オーバーコート層１４の一面１４ａと巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ８２により、積層体１０をローラ状に巻き取ることで、巻き取りローラ８２のローラ面が原子層堆積膜１２の一面１２ａと直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜１２に巻き取りローラ８２に起因する傷の発生を抑制することができる。

さらに、原子層堆積膜１２の一面１２ａを覆うオーバーコート層１４を形成することで、巻き取りローラ８２に巻回させた際に、原子層堆積膜１２同士が接触する恐れもなくなる（言い換えれば、原子層堆積膜１２同士が接触することによる傷の発生を抑制できる）。
上記ＳＴＥＰ５の巻き取り工程が終わると、図８に示す処理は、終了する。

第１の実施の形態の積層体の製造方法によれば、原子層堆積膜１２が形成される第１の処理室の外側で、かつ第１の処理室から離間した位置に配置されたオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内で、原子層堆積膜１２の一面１２ａにオーバーコート層１４を形成することで、第１の処理室内で使用するガスと第２の処理室内で使用するガスとが混合することなく、オーバーコート層１４及び原子層堆積膜１２を形成することが可能となる。

これにより、オーバーコート層１４及び原子層堆積膜１２及びオーバーコート層１４の性能（膜質や膜特性等）を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜１２を形成することができる。

また、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触するガイドローラ２７により、原子層堆積膜１２が形成された基材１１をオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内に案内することで、原子層堆積膜１２の一面１２ａ全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜１２にガイドローラ２７に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜１２のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材１１と原子層堆積膜１２との間の密着性の低下を抑制できる。

さらに、積層体１０を構成するオーバーコート層１４の一面１４ａと接触することで、積層体１０をロール状に巻き取る積層体巻き取り部３３を有することで、層体巻き取り部３３を構成するダンサーローラ８１及び巻き取りローラ８２のローラ面が原子層堆積膜１２の一面１２ａと直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜１２にダンサーローラ８１及び巻き取りローラ８２に起因する傷が発生することを抑制できる。

＜第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置＞
図９は、第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置の概略構成を模式的に示す正面図である。図９において、図２に示す第１の実施の形態の積層体製造装置２０と同一構成部分には、同一符号を付す。

図１に示す積層体１０は、図２に示す第１の実施の形態の積層体製造装置２０に替えて、図９に示す第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置８０を用いて製造することが可能である。

ここで、図９を参照して、第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置８０の構成について説明する。
積層体製造装置８０は、第１の実施の形態の積層体製造装置２０を構成するオーバーコート層形成部３１（フラッシュ蒸着法によりオーバーコート層１４を形成するオーバーコート層形成部）に替えて、オーバーコート層形成部９１（真空蒸着法によりオーバーコート層１４を形成するオーバーコート層形成部）を有すること以外は、積層体製造装置２０と同様に構成される。
積層体製造装置８０では、ガイドローラ２７が第１のガイドローラに相当し、後述するガイドローラ８５が第２のガイドローラに相当する。

オーバーコート層形成部９１は、図２で説明したオーバーコート層形成部３１を構成する原料タンク６５、原料供給配管６６、原料供給用ポンプ６８、噴霧器６９、気化器７２、気体供給配管７４、コーティングノズル７６、及び光照射部７８に替えて、メインローラ８３、ガイドローラ８５，８６、ローラ８７、蒸発源８９、及び加熱装置（図示せず）を有すること以外は、オーバーコート層形成部３１と同様に構成されている。

メインローラ８３は、一面１１ａに原子層堆積膜１２が形成された基材１１（図４参照）を搬送するローラ面８３ａを有する。メインローラ８３は、ローラ面８３ａと蒸発源８９の上面とが対向するように、蒸発源８９の上方に配置されている。
メインローラ８３の下部に位置するローラ面８３ａに搬送される際、原子層堆積膜１２の一面１２ａにオーバーコート層１４（図１参照）が形成される。

ガイドローラ８５は、メインローラ８３のローラ面８３ａに近接して配置されている。ガイドローラ８５は、基材１１の他面１１ｂとメインローラ８３のローラ面８３ａとが接触するように、第１のローラ６２を経由し、かつ原子層堆積膜１２が形成された基材１１を搬送する。
ガイドローラ８５は、ガイドローラ２７と同様な構成とされている。ガイドローラ８５を構成するガイドローラ本体５１のローラ面５１ａは、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部と接触する。

このように、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触し、原子層堆積膜１２が形成された基材１１をメインローラ８３のローラ面８３ａに案内するガイドローラ８５を有することで、原子層堆積膜１２の一面１２ａ全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜１２にガイドローラ２７に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜１２のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材１１と原子層堆積膜１２との間の密着性の低下を抑制することができる。

ガイドローラ８６は、メインローラ８３のローラ面８３ａに近接して配置されている。ガイドローラ８６は、メインローラ８３を介して、ガイドローラ８５と対向するように配置されている。
ガイドローラ８６は、ガイドローラ２７と同様な構成とされている。ガイドローラ８６は、オーバーコート層１４が形成された基材１１（図１参照）をローラ８７に向けて搬送する。
ガイドローラ８６は、通常のローラであり、オーバーコート層１４の一面１４ａ（図１参照）の外周部と接触する。

ローラ８７は、ガイドローラ８６の上方に配置されている。ローラ８７は、基材１１の他面１１ｂと接触することで、積層体１０の搬送方向を変更し、第２のローラ６３に積層体１０を搬送する。

蒸発源８９は、オーバーコート層１４の母材となるコート材料を収容する容器である。蒸発源８９に収容されたコート材料は、加熱装置（図示せず）に加熱されることで気化する。気化したコート材料は、メインローラ８３のローラ面８３ａに搬送される基材１１に形成された原子層堆積膜１２の一面１２ａに付着することでオーバーコート層１４となる。
上記加熱装置としては、例えば、電子ビームを用いて蒸発源８９を加熱する装置や、蒸発源８９（この場合、抵抗体として機能）として高融点金属を用いて、蒸発源８９に通電させて、コート材料を加熱する装置等を例示することができる。

上記構成とされた第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置８０は、第１の実施の形態の積層体製造装置２０と同様な効果を得ることができる。
また、上記積層体製造装置８０を用いて積層体１０を製造する場合、真空蒸着法により、オーバーコート層１４を形成すること以外は、第１の実施の形態の積層体の製造方法と同様な手法により製造することができる。
オーバーコート層形成室６１内の圧力は、例えば、０．０１〜０．１Ｐａにすることができる。
このように、真空蒸着法により、オーバーコート層１４を形成することで、高速でオーバーコート層１４を形成することができると共に、厚膜のオーバーコート層１４を形成することができる。

（第２の実施の形態）
＜第２の実施の形態に係る積層体＞
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。図１０において、図１に示す第１の実施の形態の積層体１０と同一構成部分には、同一符号を付す。

ここでは、第２の実施の形態の積層体の製造方法について説明する前に、第２の実施の形態の積層体の製造方法により製造される積層体１００の構成について説明する。
図１０を参照するに、積層体１００は、第１の実施の形態で説明した積層体１０の構成に、さらに、アンダーコート層１０１を有すること以外は、積層体１０と同様に構成される。

アンダーコート層１０１は、基材１１の一面１１ａに配置されている。アンダーコート層１０１は、基材１１と原子層堆積膜１２との間に配置されている。アンダーコート層１０１の一面１０１ａ（基材１１と接触するアンダーコート層１０１の他面の反対側に位置する面）は、原子層堆積膜１２と接触している。

アンダーコート層１０１としては、例えば、無機物質（例えば、ハロイサイト、炭酸カルシウム、無水ケイ酸、含水ケイ酸、アルミナ等）及び／または有機高分子（例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等）を含むアンダーコート層を用いることができる。
具体的には、アンダーコート層１０１としては、例えば、アクリルコート層、ウレタンコート層、無機物質を含有したアクリルコート層等を用いることができる。
アンダーコート層１０１の厚さは、例えば、０．１〜１０μｍの範囲内で適宜設定することができる。

このように、基材１１と原子層堆積膜１２との間に配置され、基材１１の一面１１ａ及び原子層堆積膜１２と接触し、かつ無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層１０１を有することで、例えば、アンダーコート層１０１が無機物質を含有する場合、原子層堆積膜１２の前駆体（例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ））が、アンダーコート層１０１の一面１０１ａから露出する無機物質と結合するため、アンダーコート層１０１の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜１２が形成される。
その結果、積層体１００の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体１００のガスバリア性を向上させることができる。

また、アンダーコート層１０１が有機高分子を含有する場合、有機高分子が原子層堆積膜１２の前駆体（例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ））と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層１０１の一面１０１ａ方向に成長する二次元状の原子層堆積膜１２が形成される。
その結果、積層体１００の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体１００のガスバリア性を向上させることができる。

さらに、アンダーコート層１０１が有機高分子及び無機物質を含有する場合、アンダーコート層１０１に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜１２の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。

＜第２の実施の形態に係る積層体製造装置＞
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図１１において、図２に示す第１の実施の形態の積層体製造装置２０と同一構成部分には、同一符号を付す。

次に、図１１を参照して、図１０に示す積層体１００を製造する際に使用する第２の実施の形態に係る積層体製造装置１１０について説明する。
第２の実施の形態の積層体製造装置１１０は、第１の実施の形態の積層体製造装置２０の構成に、さらに、アンダーコート層形成部１１１を有すること以外は、積層体製造装置２０と同様に構成される。

アンダーコート層形成部１１１は、プラズマ前処理部２４と原子層堆積膜形成部２６との間に搬送される基材１１の一面１１ａと対向するように配置されている。
アンダーコート層形成部１１１は、プラズマ前処理が実施された基材１１の一面１１ａに、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層１０１を形成するための装置である。アンダーコート層形成部１１１としては、例えば、フラッシュ蒸着装置を用いることができる。
また、アンダーコート層形成部１１１は、基材繰り出し用ローラ３７と原子層堆積膜形成部２６との間を通過する基材１１の一面１１ａと対向するように配置されるほか、オーバーコート層形成室６１のような処理室を別途設けて、配置されてもよい。

上記構成とされた積層体製造装置１１０は、所定の方向（一方向）に延在する帯状の基材１１をインラインでロールツーロール方式により、基材１１の一面１１ａに、アンダーコート層１０１と、原子層堆積膜１２と、オーバーコート層１４と、を順次形成する装置である。

第２の実施の形態の積層体製造装置によれば、基材１１及び原子層堆積膜１２と接触するように、基材１１の一面１１ａと原子層堆積膜１２との間に、無機物質及び／または有機高分子を含んだアンダーコート層１０１を形成するアンダーコート層形成部１１１を有することにより、無機物質及び／または有機高分子を含むアンダーコート層１０１を形成した場合、積層体１００の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなり、積層体１００のガスバリア性を向上させることができる。

＜第２の実施の形態の積層体の製造方法＞
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
次に、図１０〜図１２を参照して、第２の実施の形態に係る積層体の製造方法について説明する。
図１２に示すフローチャートの処理が開始されると、基材搬送部２３により、基材巻回用ローラ３６に巻回された基材１１（例えば、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりなるフィルム）が支持部材２１の外面２１ａに沿って、プラズマ前処理部２４に向かう方向に搬送される。このとき、基材１１は、他面１１ｂが支持部材２１の外面２１ａと接触するように搬送される。

ＳＴＥＰ１１では、図８で説明したＳＴＥＰ１と同様な手法により、基材１１の一面１１ａをプラズマ前処理する。
その後、一面１１ａが改質された基材は、支持部材２１の外面２１ａに沿って、原子層堆積膜形成部２６に搬送され、処理は、ＳＴＥＰ１２へと進む。

ＳＴＥＰ１２では、改質された基材１１の一面１１ａに、アンダーコート層１０１を形成する（アンダーコート層形成工程）。
具体的には、例えば、フラッシュ蒸着法により、アンダーコート層１０１として、厚さ０．１μｍとされたアクリル層を形成する。
上記ＳＴＥＰ１２に示すアンダーコート層形成工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ１３へと進む。

ＳＴＥＰ１３では、図８で説明したＳＴＥＰ２と同様な手法により、複数の膜形成部４３を有する原子層堆積膜形成部２６により、アンダーコート層１０１の一面１０１ａに、所望の厚さとされた原子層堆積膜１２を形成する（原子層堆積膜形成工程）。
例えば、原子層堆積膜１２として、厚さ１０ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する。
上記ＳＴＥＰ１３に示す原子層堆積膜形成工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ１４へと進む。

ＳＴＥＰ１４では、図８で説明したＳＴＥＰ３と同様な手法により、原子層堆積膜１２の一面１２ａの外周部のみと接触するガイドローラ２７により、中間室２９を経由して、最も後段に配置された膜形成部４３からオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内に、アンダーコート層１０１及び原子層堆積膜１２が形成された基材１１を案内する（基材案内工程）。
第１の処理室の真空度が１００Ｐａ、第２の処理室の真空度が１Ｐａの場合、中間室２９内の真空度は、例えば、１０Ｐａとすることができる。

オーバーコート層形成室６１内に搬送された基材１１は、第１のローラ６２により搬送方向を変更され、ガイドローラ８５を介して、メインローラ８３のローラ面８３ａに搬送される。
上記ＳＴＥＰ１４の基材案内工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ１５へと進む。

ＳＴＥＰ１５では、不活性ガス雰囲気に保たれたオーバーコート層形成室６１（第２の処理室）内で、原子層堆積膜１２の一面１２ａに、オーバーコート層１４を形成する（オーバーコート層形成工程）。
これにより、基材１１、アンダーコート層１０１、原子層堆積膜１２、及びオーバーコート層１４が順次積層された積層体１００が製造される。
ＳＴＥＰ１５では、図８で説明したＳＴＥＰ４と同様な手法により、オーバーコート層１４を形成する。
上記ＳＴＥＰ１５のオーバーコート層形成工程が終わると、処理は、ＳＴＥＰ１６へと進む。

ＳＴＥＰ１６では、オーバーコート層１４の一面１４ａと巻き取りローラ８２のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ８２により、積層体１００をローラ状に巻き取る（巻き取り工程）。
ＳＴＥＰ１６では、図８で説明したＳＴＥＰ５と同様な手法により、積層体１００をローラ状に巻き取る。上記ＳＴＥＰ１６の巻き取り工程が終わると、図１２に示す処理は、終了する。

第２の実施の形態の積層体の製造方法によれば、原子層堆積膜形成工程の前に、基材１１の一面１１ａに、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層１０１を形成するアンダーコート層形成工程を有し、原子層堆積膜形成工程において、アンダーコート層１０１の一面１０１ａに、アンダーコート層１０１の一面１０１ａから露出する無機物質及び／または有機高分子と結合するように、原子層堆積膜１２を形成することで、例えば、無機物質を含有するアンダーコート層１０１を形成した場合、原子層堆積膜１２の前駆体が、アンダーコート層１０１の一面１０１ａから露出した無機物質に結合するため、アンダーコート層１０１の一面１０１ａ方向に成長する二次元状の原子層堆積膜１２が形成されることになる。
その結果、積層体１００の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体１００のガスバリア性を向上させることができる。

一方、有機高分子を含有するアンダーコート層１０１を形成する場合、有機高分子が原子層堆積膜１２の前駆体と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層１０１の一面１０１ａ方向に成長する二次元状の原子層堆積膜１２が形成されることになる。
その結果、積層体１００の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体１００のガスバリア性を向上させることができる。

また、有機高分子及び無機物質を含有するアンダーコート層１０１を形成した場合、アンダーコート層１０１に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜１２の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。

なお、第２の実施の形態の積層体の製造方法は、先に説明した第１の実施の形態の積層体の製造方法と同様な効果も得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

図１３は、他の積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図１３において、図８に示す第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置８０と同一構成部分には、同一符号を付す。
図１３に示すように、第１の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置８０の構成に、図１１に示すアンダーコート層形成部１１１を設けることで、積層体製造装置１２０を構成してもよい。
このような構成とされた積層体製造装置１２０は、図１１に示す第２の実施の形態の積層体製造装置１１０と同様な効果を得ることができる。

また、第１及び第２の実施の形態では、フラッシュ蒸着法または真空蒸着法により、オーバーコート層１４を形成する場合を例に挙げて説明したが、化学蒸着法（例えば、ＣＶＤ法）により、オーバーコート層１４を形成してもよい。
このように、化学蒸着法を用いてオーバーコート層１４を形成することで、原子層堆積膜１２への損傷が少ないオーバーコート層１４を形成することができる。つまり、緻密で、バリア性が向上したオーバーコート層１４を形成することができる。
また、オーバーコート層１４を形成する領域とその外部との差圧を大きく取る必要がなくなる。

以下、本発明の実施例、及び比較例について説明するが、本発明は、下記実施例により何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜実施例１の積層体の作製＞
実施例１では、図１１に示す積層体製造装置１１０を用いて、図１０に示す積層体１００（以下、実施例１の積層体１００を「積層体１００−１」という）を作製した。
以下、図１０及び図１１を参照して、積層体１００−１の製造方法について説明する。
始めに、基材１１（高分子フィルム）として、基材巻回用ローラ３６に巻回された厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の延伸フィルムを準備した。次いで、基材搬送部２３により、基材１１の搬送を開始した。

次いで、プラズマ前処理部２４により、基材１１の一面１１ａの改質処理を行った。このとき、プラズマ前処理の条件としては、チャンバ内の雰囲気をＯ_２プラズマの雰囲気、パワーを３００Ｗ、処理時間を１８０ｓｅｃとした。
次いで、支持部材２１により、一面１１ａが改質された基材１１をアンダーコート層形成部１１１に搬送した。

アンダーコート層形成部１１１として、フラッシュ蒸着装置を用いて、基材１１の改質された一面１１ａに、厚さ０．１μｍで、かつウレタンアクリレートから形成されたウレタンアクリルコート層を形成した。
次いで、アンダーコート層１１１が形成された基材１１を原子層堆積膜形成部２６に搬送した。

次いで、膜形成部４３を構成するパージ用チャンバ４５内に、アンダーコート層１１１が形成された基材１１を導入した。このとき、パージ用チャンバ４５内の雰囲気は、Ｏ_２ガスとＮ_２ガスとの混合雰囲気とした。つまり、パージガスとして、Ｏ_２ガスとＮ_２ガスとの混合ガスを用いた。

次いで、パージ用チャンバ４５内を通過させた基材１１を前駆体吸着用チャンバ４６内に導入した。このとき、前駆体吸着用チャンバ４６の内壁温度を７０℃に保持し、前駆体吸着用チャンバ４６内の雰囲気をＮ_２ガスとトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）との混合雰囲気とした。Ｎ_２ガス及びトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給時間は、６０ｍｓｅｃとした。また、前駆体吸着用チャンバ４６内の圧力は、５０Ｐａとした。
前駆体吸着用チャンバ４６内に基材１１を導入することで、アンダーコート層１１１の一面１１１ａに前駆体であるトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を吸着させた。

次いで、前駆体を吸着させた基材１１を前駆体吸着用チャンバ４６内から導出させ、パージ用チャンバ４５内に導出させることで、余分（過剰）な前駆体（トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ））及び副生成物を除去した。このとき、パージガスの供給時間は、１０ｓｅｃとした。

次いで、前駆体を吸着させた基材１１をパージ用チャンバ４５から第２の前駆体供給用ノズル４７内に移動させた。このとき、第２の前駆体供給用ノズル４７の内壁の温度を７０℃に保持し、第２の前駆体供給用ノズル４７内の圧力を１０〜５０Ｐａ、第２の前駆体供給用ノズル４７内の雰囲気をＮ_２ガスとＨ_２Ｏガスとの混合雰囲気とした。Ｎ_２ガス及びＨ_２Ｏガス（第２の前駆体）の供給時間は、６０ｍｓｅｃとした。
前駆体を吸着させた基材１１を第２の前駆体供給用ノズル４７内に搬送することで、アンダーコート層１１１の一面１１１ａに付着したトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）とＨ_２Ｏとを反応させることで、酸化アルミニウム層（原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム膜の一部を構成する層）を生成した。酸化アルミニウム層の成膜温度は、９０℃とした。

次いで、酸化アルミニウム層が形成された基材１１をパージ用チャンバ４５に移動させて、反応に寄与しなかったトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の除去を行った。このとき、パージガスの供給時間は、１０ｓｅｃとした。
上記１サイクルで形成される酸化アルミニウム層の厚さは、０．１４〜０．１５ｎｍであった。
そこで、上記処理を１サイクルとして、７０個の膜形成部４３を用いて、７０サイクルの成膜処理を行うことで、厚さ１０ｎｍの原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜（バリア層）を形成した。７０サイクルを処理する時間は、３０ｍｉｎであった。

次いで、ガイドローラ２７を介して、アンダーコート層１０１及び原子層堆積膜１２が形成された基材１１をオーバーコート層形成室６１内に搬送した。
次いで、オーバーコート層形成部３１を用いたフラッシュ蒸着法により、原子層堆積膜１２の一面１２ａに、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート：プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート＝９０（重量％）：１０（重量％）の混合比で混合させた混合物よりなり、かつ厚さが１μｍとされた未硬化の被膜層（オーバーコート層１４の母材）を形成した。
このとき、オーバーコート層形成室６１内の圧力は、０．０５Ｐａを維持するように調整した。

次いで、上記被膜層が形成された基材１１を光照射部７８と対向する位置に搬送した。そして、光照射部２９から電子線を被膜層に照射することで、該被膜層を硬化させることで、厚さ１μｍのオーバーコート層１４であるアクリルコート層（アクリル系樹脂層）を形成した。
これにより、基材１１である１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、アンダーコート層１０１である厚さ０．１μｍのウレタンアクリルコート層と、原子層堆積膜１２である厚さ１０ｎｍの酸化アルミニウム膜と、オーバーコート層１４である厚さ１μｍのアクリルコート層と、が順次積層された実施例１の積層体１００−１が製造された。

その後、積層体巻き取り部３３に積層体１００−１を搬送し、積層体巻き取り部３３を構成する巻き取りローラ８２のローラ面に、積層体１００−１を巻回させた。

＜実施例１の積層体の水蒸気透過率（Ｗａｔｅｒ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒａｔｅ（ＷＶＴＲ））の測定＞
次いで、実施例１の積層体１００−１のガスバリア性を評価するために、モダンコントロール社製の水蒸気透過度測定装置であるＭＯＣＯＮ Ａｑｕａｔｒａｎ（登録商標）を用いて、実施例１の積層体１００−１の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を測定した。測定条件として、温度が４０℃、湿度が９０％ＲＨの条件を用いた。
その結果、表１に示すように、実施例１の積層体１００−１の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、６．０×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

表１は、実施例１，２及び比較例に関する原子層堆積膜（バリア層）の膜種及び厚さ、オーバーコート層の種類（有無）、水蒸気透過率（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）を示す表である。

（実施例２）
＜実施例２の積層体の作製＞
実施例２では、図１３に示す積層体製造装置１２０を用いて、図１０に示す積層体１００（以下、実施例２の積層体１００を「積層体１００−２」という）を作製した。
実施例２の積層体１００−２は、オーバーコート層１４を形成する工程が実施例１とは異なることと、原子層堆積膜１２である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の厚さが異なる（実施例２の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の厚さは５ｎｍ）こと以外は、積層体１００−１と同様な手法により作製した。

そこで、図１０及び図１３を参照して、オーバーコート層１４を形成する工程についてのみ説明する。
実施例２では、オーバーコート層形成部９１を用いた真空蒸着法により、オーバーコート層１４として、厚さ２００ｎｍの酸化ケイ素膜（ＳｉＯ_２膜）を形成した。
具体的には、蒸発源８９内にＳｉＯのブロック体を収容し、該ブロック体を電子ビーム(Ｅ１ｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ:ＥＢ)で加熱することで該ブロック体を加熱気化させて、原子層堆積膜１２の一面１２ａに蒸着させることで、酸化ケイ素膜（ＳｉＯ_２膜）を形成した。

＜実施例２の積層体の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）の測定＞
次いで、実施例２の積層体１００−２のガスバリア性を評価するために、実施例１で使用した水蒸気透過度測定装置を用いて、実施例２の積層体１００−２の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を測定した。測定条件は、実施例１と同じ条件を用いた。
その結果、表１に示すように、実施例２の積層体１００−２の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、９．８×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

（比較例）
＜比較例の積層体を作製する際に使用する積層体製造装置＞
図１４は、比較例の積層体を作製する際に使用する積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図１４において、図２に示す第１の実施の形態の積層体製造装置２０と同一構成部分には、同一符号を付す。

図１４を参照して、比較例の積層体２１０を作製する際に使用する積層体製造装置２００について説明する。
積層体製造装置２００は、第１の実施の形態の積層体製造装置２０を構成する中間室２９、ガイドローラ２７、ローラ３２、第１のローラ６２、及び第２のローラ６３を構成要素から外し、積層体製造装置２０を構成するオーバーコート層形成部３１に替えて、支持部材２１の外面２１ａに近接して配置されたオーバーコート層形成部２０１を有する。
オーバーコート層形成部２０１は、オーバーコート層形成室６１を有していない構成とされている。

＜比較例の積層体の作製＞
比較例では、図１４に示す積層体製造装置２１０を用いて、積層体２１０を作製した。
始めに、実施例１と同様な手法により、実施例１で準備した基材（厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートよりなる延伸フィルム）の一面に、原子層堆積膜である厚さ５ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成した。

次いで、オーバーコート層形成部２０１を用いたフラッシュ蒸着法により、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜の上面に、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート：プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート＝９０（重量％）：１０（重量％）の混合物よりなる厚さ１μｍの未硬化の被膜層を形成した。

次いで、被膜層に対して光照射部７８から電子線を照射して被膜層を硬化させることで、オーバーコート層として、厚さ１μｍのアクリルコート層（アクリル系樹脂）を形成した。
これにより、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートよりなる延伸フィルムと、厚さ５ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜と、厚さ１μｍのアクリルコート層と、が順次積層された積層体２１０を作製した。
その後、積層体巻き取り部３３を構成する巻き取りローラ８２により、積層体２１０を巻回した。

＜比較例の積層体の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）の測定＞
次いで、比較例の積層体２１０のガスバリア性を評価するために、実施例１で使用した水蒸気透過度測定装置を用いて、比較例の積層体２１０の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を測定した。測定条件は、実施例１と同じ条件を用いた。
その結果、表１に示すように、比較例の積層体２１０の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、１．５×１０^−３（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

（実施例１，２及び比較例の積層体の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）の測定結果について）
表１を参照するに、原子層堆積膜形成部２６と同等の成膜圧力帯でオーバーコート層を形成した比較例の積層体２１０と比較して、実施例１，２の積層体１００−１，１００−２の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、１桁ほど良化することが確認できた。

以上述べたように、本発明によれば、高分子の基材上に形成したＡＬＤ膜の表面にオーバーコート層を設けることにより、ロールツーロール方式の積層体製造装置による機械的な外力（ストレス）によってオーバーコート層に傷やピンホールが生じないため、積層体のガスバリア性を高くすることができるが、オーバーコート層を成膜する際、オーバーコート層を単独の室内で適正な成膜圧力帯にて行うことで、より良質なオーバーコート層を成膜し、結果的にＷＶＴＲが良化させることができる。

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）、液晶ディスプレイ、半導体ウェハ等の電子部品、医薬品や食料等の包装用フィルム、精密部品の包装用フィルム等に使用される積層体の製造方法、及び該積層体を製造する積層体製造装置に適用できる。

１０，１００…積層体、１１…基材、１１ａ，１２ａ，１４ａ，１０１ａ…一面、１１ｂ…他面、１２…原子層堆積膜、１４…オーバーコート層、２０，８０，１１０，１２０…積層体製造装置、２１…支持部材、２１ａ…外面、２３…基材搬送部、２４…プラズマ前処理部、２６…原子層堆積膜形成部、２７，８５，８６…ガイドローラ、２８…押さえローラ、２９…中間室、２９−１…第１の導入口、２９−２…第２の導入口、２９−３…第１の導出口、２９−４…第２の導出口、３１，９１…オーバーコート層形成部、３２，８７…ローラ、３２ａ，３７ａ，５１ａ，５４ａ，８３ａ…ローラ面、３３…積層体巻き取り部、３６…基材巻回用ローラ、３７…基材繰り出し用ローラ、４１…処理チャンバ、４３…膜形成部、４５…パージ用チャンバ、４６…前駆体吸着用チャンバ、４７…第２の前駆体供給用ノズル、５１…ガイドローラ本体、５２，５５…回転軸、５４…押さえローラ本体、６１…オーバーコート層形成室、６２…第１のローラ、６３…第２のローラ、６５…原料タンク、６６…原料供給配管、６８…原料供給用ポンプ、６９…噴霧器、７２…気化器、７４…気体供給配管、７６…コーティングノズル、７８…光照射部、８１…ダンサーローラ、８２…巻き取りローラ、８３…メインローラ、８９…蒸発源、１０１…アンダーコート層、１１１…アンダーコート層形成部、Ｗ_１，Ｗ_２…幅、Ａ，Ｂ，Ｃ…方向、Ｄ，Ｅ，Ｆ…領域

Claims (13)

1. 帯状とされた基材と、該基材の一面に形成された原子層堆積膜と、該原子層堆積膜の一面に形成されたオーバーコート層と、を含み、前記原子層堆積膜及び前記オーバーコート層がインラインで形成される積層体の製造方法であって、
   第１の処理室内で、前記基材の一面に前記原子層堆積膜を形成する原子層堆積膜形成工程と、
   前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触するガイドローラにより、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第１の処理室から該第１の処理室の外側に配置された第２の処理室内に案内する基材案内工程と、
   前記基材案内工程後、前記第２の処理室内で、前記原子層堆積膜の一面に、オーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、
   前記オーバーコート層を形成後、前記オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、前記積層体をローラ状に巻き取る巻き取り工程と、
   を含むことを特徴とする積層体の製造方法。
2. 前記オーバーコート層形成工程では、前記原子層堆積膜よりも機械的強度の高い前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項１記載の積層体の製造方法。
3. 前記オーバーコート層形成工程では、前記オーバーコート層の厚さが前記原子層堆積膜の厚さよりも厚くなるように、該原子層堆積膜と同等の機械的強度を有する前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項１記載の積層体の製造方法。
4. 前記原子層堆積膜形成工程の前に、前記基材の一面に、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成工程を有し、
   前記原子層堆積膜形成工程では、前記アンダーコート層の一面に、該アンダーコート層の一面から露出する前記無機物質及び／または前記有機高分子と結合するように、前記原子層堆積膜を形成することを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の積層体の製造方法。
5. 前記基材案内工程では、前記第１の処理室内の圧力と、前記第２の処理室内の圧力との間の圧力とされた中間室を経由して、前記基材を前記第２の処理室に案内することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の積層体の製造方法。
6. 前記オーバーコート層形成工程では、フラッシュ蒸着法により、前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項記載の積層体の製造方法。
7. 前記オーバーコート層形成工程では、真空蒸着法により、前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項記載の積層体の製造方法。
8. 前記オーバーコート層形成工程では、化学蒸着法により、前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項記載の積層体の製造方法。
9. 帯状の基材をインラインでロールツーロール方式により、該基材、及び該基材の一面側に形成された原子層堆積膜を含む積層体を形成する積層体製造装置であって、
   外形が円筒形状とされ、外面により前記基材の一面とは反対側に位置する他面を支持する支持部材と、
   前記支持部材の外面に沿って、前記基材を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
   前記基材を導入及び導出可能な状態で、前記支持部材の外面に配置され、前記基材の一面に、前記原子層堆積膜を形成する第１の処理室を含む原子層堆積膜形成部と、
   前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の後段に配置され、前記原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成する第２の処理室を含むオーバーコート層形成部と、
   前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触し、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第２の処理室内に案内する第１のガイドローラと、
   前記オーバーコート層形成部の後段に配置され、前記積層体を構成する前記オーバーコート層の一面と接触することで、該積層体をロール状に巻き取る積層体巻き取り部と、
   を有することを特徴とする積層体製造装置。
10. 前記第１のガイドローラと接触する前記原子層堆積膜が形成された前記基材を、前記第１のガイドローラのローラ面に対して押し付ける押さえローラを有することを特徴とする請求項９記載の積層体製造装置。
11. 前記オーバーコート層形成部は、前記第２の処理室内に配置され、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触する第２のガイドローラを含むことを特徴とする請求項９または１０記載の積層体製造装置。
12. 前記第１の処理室から前記第２の処理室に前記基材を搬送する際、及び前記第２の処理室から前記基材を搬出させる際に通過する中間室を有することを特徴とする請求項９ないし１１のうち、いずれか１項記載の積層体製造装置。
13. 前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の前段に配置され、前記基材の一面に、無機物質及び／または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成部を有することを特徴とする請求項９ないし１２のうち、いずれか１項記載の積層体製造装置。

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