JPS63310959A

JPS63310959A - 金属薄膜の製造方法

Info

Publication number: JPS63310959A
Application number: JP62145544A
Authority: JP
Inventors: Kiyokazu Toma; 清和東間; Ryuji Sugita; 龍二杉田; Kazuyoshi Honda; 和義本田; Taro Nanbu; 太郎南部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1988-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、高分子フィルム上に金属薄膜を連続的に形成
する金属薄膜の製造方法に関するものである。

従来の技術金属薄膜を連続的に形成する方法としては、メッキ法、
スパッタ法、真空蒸着法等がある。特に、真空蒸着法に
よれば数１０００Ａ／秒以上という高い膜堆積速度が容
易に達成でき量産に適している。

高分子フィルムを用いて真空蒸着法により金属薄膜を連
続的に製造する方法としては、高分子フィルムを円筒状
キャンの局面に沿わせて走行させつつ金属薄膜を蒸着す
る方法が最も優れている。第４図に、このような方法を
用いた真空蒸着装置の内部構造の概略を示す。高分子フ
ィルム１は円筒状キャン２の周面に沿って矢印の向きに
走行する。この高分子フィルム１上に蒸発源５によって
金属薄膜が形成される。３．４はそれぞれ高分子フィル
ム１の供給ロール及び巻き取りロールである。蒸発源５
としては、抵抗加熱蒸発源、誘導加熱蒸発源、電子ビー
ム蒸発源等が考えられるが、特に高融点金属を高速で蒸
発させるためには、電子ビーム蒸発源を採用する必要が
ある。蒸発源５と円筒状キャン２の間には、蒸発源５か
ら蒸発する蒸気７が不要な部分に付着するのを防止する
ために、遮蔽板６が設置されている。遮蔽板６は、第４
図中Ｓで示されるように開口しており、この開口部Ｓを
通過した蒸気が高分子フィルム１上に付着する。第４図
に示した真空蒸着装置の内部を第４図において右側から
見た倒置図を第５図に示す。遮蔽板６の開口部Ｓの、高
分子フィルム１の幅方向における長さしは、高分子フィ
ルム１の輻Ｗよりも短くなっており、蒸気７が円筒状キ
ャン２に付着することを防止している。このように、遮
蔽板６の開口幅りが、高分子フィルム１の幅Ｗよりも狭
く設定されているために、金属薄膜は高分子フィルム１
上の第５図の斜線で示した領域８に付着し、その幅Ｊは
高分子フィルム１の幅Ｗより短（なる。従って、高分子
フィルム１上には金属薄膜の形成されないマージン部（
第５図で斜線の引いていない領域９）が、高分子フィル
ム１の端部近傍にできる。このマージン部９の幅Ｍは一
般に１ｃｍ程度である。

以上のような真空蒸着装置で、高分子フィルム１上に数
１０００Ａ／秒以上の高堆積速度で膜厚が数１０ＯＡ以
上の金属薄膜を形成する場合には、蒸発源５からのふく
射熱や蒸発原子の凝縮熱等の原因により、高分子フィル
ム１の熱変形や熱分解を生じ、いわゆる熱負けを生じて
、安定した金属薄膜を形成する事ができない。従って数
１０ＯＡ以上の金属薄膜を形成する場合には、これらの
熱的ダメージを避けるために、なんらかの対策を取らな
（ではならない。熱負けを防止するためには、高分子フ
ィルム１を円筒状キャン２の周面に強（はりつけて、高
分子フィルム１の受けた熱を効率的に円筒状キャン２本
体に逃がすことが必要である。高分子フィルム１をはり
つけるひとつの方法として、本発明者らは、高分子フィ
ルム１上に形成した金属薄膜と円筒状キャン２との間に
電位差を付与し、その間に働（静電引力を利用する方法
を提案した（特開昭５８−１０５４３２号）。金属薄膜
と円筒状キャン２との間に電位差を付与するためには、
第６図に示すように金属薄膜に接しているフリーローラ
ー１０と円筒状キャン２との間に電源１１を接続すれば
よい。尚、第６図には電源１１として直流電源を示しで
あるが、交流電源でも差し支えない。この方法によれば
、高分子フィルム１上に金属薄膜を単層あるいは多層に
形成する事が可能である。

発明が解決しようとする問題点以上の従来の技術で説明した方法により、高分子フィル
ム１上に膜厚が数１０ＯＡ以上の金属薄膜を形成すると
、高分子フィルム１の全面にわたってしわが発生すると
いう問題を生じた。特に、マージン部９には折れ重なる
ようなしわが発生した。しわの発生原因は、電子ビーム
蒸発源５からの反射電子による帯電が原因と考えられる
が明確ではない。

問題点を解決するための手段円筒状キャンの周面に沿って走行しつつある高分子フィ
ルム上に、電子ビーム蒸発源を用いた箕空蒸着法によっ
て金属薄膜を形成する際、前記電子ビーム蒸発源と前記
円筒状キャンとの間に第１遮蔽板を設置し、前記第１鑓
蔽板と前記円筒状キャンとの間に前記高分子フィルムの
端部に近接して第２遮蔽板を設置し、且つ、前記金属薄
膜と前記円筒状キャンとの間に電位差を付与する。

作用本発明によれば、第１遮蔽板により蒸発流を規制し、第
２遮蔽板により電子ビーム蒸発源からの反射電子を規制
することと、金属薄膜と円筒状キャンとの間に電位差を
付与することにより、高分子フィルム上に長尺にわたっ
て安定に、しわのない金属薄膜を高堆積速度で製造でき
る。

実施例以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例における金属薄膜の製造方
法に用いる真空蒸着装置の内部構造の概略構成図である
。第２図は、第１図に示した真空蒸着装置の内部を第１
図において右側から見た側面図である。高分子フィルム
１は、供給ロール３より巻き出され、円筒状キャン２の
周面に沿って矢印の向きに走行する。この高分子フィル
ム１上に蒸発源５によって金属薄膜が形成される。高分
子フィルム１上に形成された金属薄膜は、フリーローラ
ー１０を経て巻き取りロール４に巻き取られる。フリー
ローラー１０と電源１１とにより金属薄膜と円筒状キャ
ン２との間に電位差が付与される。この電位差により金
属薄膜が形成された高分子フィルム１は円筒状キャン２
の周面に張り付けられる。遮蔽板６は、第４図〜第６図
で説明したものと同等であり、本発明の第１遮蔽板に相
当するものである。遮蔽板１２は本発明の第２遮蔽板で
ある。第１遮蔽板６及び第２遮蔽板１２は、真空蒸着装
置本体より電気的に絶縁されておりそれぞれに電圧を印
加することができる。勿論、第１遮蔽板６及び第２遮蔽
板１２は、真空蒸着装置本体と電気的に接続し、接地状
態にして使用することも可能である。第１遮蔽板６と円
筒状キャン２の周面との距離は約４ｃｍである。第２遮
蔽板１２と円筒状キャン２との距離は約４　ｍ　ｍであ
る。遮蔽板と円筒状キャン２との間の距離、あるいは、
遮蔽板の開口部の大きさ等は、装置の規模や効果に応じ
て変更することができる。第２鑓蔽板１２の開口部の大
きさは、第１遣蔽板６の開口部Ｓよりも太き（、高分子
フィルム１の幅Ｗよりも狭（なっている。第２遮蔽板１
２の開口部の大きさが、第１遮蔽板６の開口部Ｓよりも
大きいため第２遮蔽板１２に直接蒸発原子が付着しない
ようになっている。第２遮蔽板に蒸発原子が付着する状
態では、付着物や蒸発源からのふ（射熱等により、第２
遮蔽板１２が変形することがある。

以下に、金属薄膜としてＣｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜と
した場合についての具体的な実施例について説明する。

第１図に示されるような真空蒸着装置にて、高分子フィ
ルム１としての、膜厚が１０μｍで幅Ｗが２０ｃｍのポ
リイミドフィルム上に膜厚３０００ＡのＣｏ−Ｃｒ垂直
磁気異方性膜を形成した。

電子ビーム蒸発源の電子加速電圧は１０ｋＶであり、膜
堆積速度は４０００Ａ／秒である。第１遮蔽板６及び第
２遮蔽板１２は、真空蒸着装置本体と電気的に接続し、
接地状態にして使用した。第１遮蔽板６の開口部Ｓの開
口幅りは１８ｃｍとした。第２遮蔽板１２の開口部の大
きさは、第２遮蔽板に蒸発原子が付着しないように、ま
た、高分子フィルム１の幅よりも狭（なるように調整し
た。Ｃｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜を形成する際、Ｃｏ−
Ｃｒ垂直磁気異方性膜と円筒状キャン２との間に１５０
ｖの電圧を印加した。Ｃｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜は高
分子フィルム１上にしわな（、また、熱負けな（安定に
形成できた。

次に、電子ビーム蒸発源の電子加速電圧を２０ｋＶとし
、膜堆積速度を８０００Ａ／秒として更に量産性を高め
て、Ｃｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜を形成した。その結果
、マージン部９に折れ重なるようなしわが発生した。し
わが発生した原因は、まだよくわかっていないが、おそ
らく、電子加速電圧が高（なって反射電子のエネルギー
が高（なり、第２遮蔽板を高分子フィルム１に近接させ
て設置するだけでは充分でなかったためと考えられる。

この問題を解決するために、第１遮蔽板６及び第２遮蔽
板１２を真空蒸着装置本体より電気的に絶縁し、第１遮
蔽板及び第２遮蔽板に電圧を印加した。遮蔽板に電圧を
印加するためには、第３図に示すように、直流電源１３
を接続すればよい。第３図では、第２遮蔽板１２のみに
電源１３が接続されているが、第１遮蔽板に電圧を印加
する場合には、同様に電源を接続すればよい。正の電圧
を印加した場合は、５０Ｖを越えると蒸着部が放電して
不安定であった。これは、正電極となった遮蔽板に電子
電流が流れ、その電流により蒸気の一部がイオン化され
、なだれ現象的に電流が増加するためである。しかし、
５０Ｖ以下では、安定にＣｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜を
形成することができた。負の電圧を印加した場合には、
蒸着部で放電するという問題は生じなかった。これは、
真空蒸着ではイオン化が小さくイオン電流が多（流れな
いためである。電圧印加の効果を得るためには、約１ｋ
Ｖ以上必要であった。蒸着部での放電の不安定性を考え
ると負の電圧を印加する方が望ましい。また、上述した
、遮蔽板に電圧を印加する方法において、第１遮蔽板６
を真空蒸着装置本体と電気的に接続して接地状態とし、
第２遮蔽板１２にのみ電圧を印加しても同様の効果が得
られた。蒸着の安定性と遮蔽板の絶縁対策を考えると、
第１遮蔽板６を真空蒸着装置本体と電気的に接続して接
地状態とし、第２遮蔽板１２に負の電圧を印加する方法
が最も望ましい。

以上の具体的実施例の説明では、Ｃｏ−Ｃｒ垂直磁気異
方性膜を単層に形成する場合について説明したが、金属
下地層を介してＣｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜を形成する
場合やＣｏ−Ｃｒ垂直磁気異方性膜を２層以上に形成す
る場合についても全く同様である。また、Ｃｏ−Ｃｒ垂
直磁気異方性膜以外の金属薄膜の場合でも、単層多層に
かかわらず、全（同様に本発明が有効であることは勿論
のことである。

発明の効果本発明によれば、高分子フィルム上に、長尺にわたって
安定に、しわのない金属薄膜を製造できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例における金属薄膜の製造方法
に用いる真空蒸着装置の内部構造の概略構成図、第２図
は第１図の真空蒸着装置の内部構造を第１図において右
側から見た側面図、第３図は第２遮蔽板に電圧を印加す
る本発明の一実施例について説明するための図、第４図
は従来例におけるひとつの真空蒸着装置の内部構造の概
略構成図、第５図は第４図の真空蒸着装置の内部構造を
第４図において右側から見た側面図、第６図は金属薄膜
と円筒状キャンとの間に電位差を付与する方法を説明す
るための図である。１・・・・高分子フィルム、２・・・・円筒状キャン、
３・・・・供給ロール、４・・・・巻き取りロール、５
・・・・蒸発源、６・・・・（第１）遮蔽板、７・・・
・蒸気、８・・・・金属薄膜、９・・・・マージン部、
１０・・・・金属薄膜と円筒状キャンとの間に電位差を
設けるためのフリーローラー、１１・・・・金属薄膜と
円筒状キャンとの間に電位差を設けるための電源、１２
・・・・第２遮蔽板、１３・・・・第２遮蔽板に電圧を
印加するための電源、Ｊ・・・・蒸着部の幅、Ｌ・・・
・開口部の幅、Ｍ・・・・マージン部の幅、Ｓ・・・・
開口部、Ｗ・・・・高分子フィルムの幅。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名叫亦〜、Ｓ
よ。第２図第３図、３第４図、３第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円筒状キャンの周面に沿って走行しつつある高分
子フィルム上に、電子ビーム蒸発源を用いた真空蒸着法
によって金属薄膜を形成する際、前記電子ビーム蒸発源
と前記円筒状キャンとの間に第１遮蔽板を設置し、前記
第１遮蔽板と前記円筒状キャンとの間に前記高分子フィ
ルムの端部に近接して第２遮蔽板を設置し、且つ、前記
金属薄膜と前記円筒状キャンとの間に電位差を付与する
ことを特徴とする金属薄膜の製造方法。
（２）第１遮蔽板及び前記第２遮蔽板のうち少なくとも
一方に電圧を印加することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の金属薄膜の製造方法。
（３）第１遮蔽板及び前記第２遮蔽板のうち少なくとも
一方に負の電圧を印加することを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の金属薄膜の製造方法。
（４）第２遮蔽板に負の電圧を印加することを特徴とす
る特許請求の範囲第２項または第３項記載の金属薄膜の
製造方法。