JP6451558B2 - キャンロール及びこれを用いた長尺基板の処理方法 - Google Patents
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Description
先ず、本発明のガス供給手段及びこれを備えたキャンロールが好適に搭載される長尺基板処理装置について図1を参照しながら詳細に説明する。この図1の長尺基板処理装置は、減圧雰囲気下でロールツーロール方式で搬送される長尺基板に対して熱負荷の掛かる処理であるスパッタリング成膜を行うスパッタリングウェブコータとも称される真空成膜装置50であり、長尺状の耐熱樹脂フィルムなどの長尺基板Fをロールツーロール方式で連続的に搬送する搬送機構と、該長尺基板Fに対して熱負荷のかかる処理を施す処理手段と、これらを収容する真空チャンバー51とから主に構成されている。かかる構成の真空成膜装置50は、長尺基板Fの表面に連続的に効率よく成膜処理を施す場合に好適に用いられる。
次に、上記したキャンロール56について図2及び図3を参照しながら説明する。キャンロール56は、外周面が長尺基板Fの巻き付く搬送経路となる金属製の円筒部材10で構成されており、その中心軸O部分に位置する回転軸11によって回転可能に支持されている。この円筒部材10の内側にはジャケット12が設けられていわゆるジャケットロール構造になっており、これにより冷却水などの冷媒が流通する冷媒循環路13が形成されている。
次に、上記した複数のガス導入路14にガスを分配して供給するガスロータリージョイント20について図4及び図5をも参照しながら説明する。ガスロータリージョイント20は、キャンロール56の一方の側面にキャンロール56と同心円状に結合されて共に回転する回転リングユニット21と、真空チャンバー51の外部の図示しないガス供給源からの配管が接続されており且つ回転リングユニット21と互いに摺接面同士で摺接する静止リングユニット22とから構成されている。
上記した本発明の一具体例のガス供給手段を備えたキャンロールを真空成膜装置に搭載し、この真空成膜装置(スパッタリングウェブコータ)を用いてロールツーロールで連続的に搬送される長尺基板の表面に例えばNi系合金等からなる膜とCu膜とが積層された金属膜をスパッタリング成膜することにより、フィルムシワ等の不具合の無い極めて高品質の金属膜付長尺基板を作製することができる。このようなメタライジング法で作製された金属膜付長尺基板は、サブトラクティブ法によりフレキシブル配線基板に加工することができる。サブトラクティブ法とは、レジストで覆われていない金属膜(例えば、上記Cu膜)をエッチングにより除去してフレキシブル配線基板を製造する方法である。
図1に示すような真空成膜装置(スパッタリングウェブコータ)50を用いて、長尺基板Fとしての幅500mm、長さ800m、厚さ25μmの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス(登録商標)」に金属膜を成膜して金属膜付長尺基板を作製した。キャンロール56には、アルミ製の直径900mm、幅750mmのジャケットロール構造の円筒部材を用い、その外周面にハードクロムめっきを施した。図2に示すように円筒部材10の肉厚部にその中心軸方向に平行な内径4mmのガス導入路14を周方向に等間隔に360本開け、それらの各々に対して、その長手方向に10mm毎に外周面側に開口する内径0.2mmのガス放出孔15を47個穿孔した。これにより、円筒部材10の両端部からそれぞれ長尺基板Fの両端部の20mm内側までの領域にはガス放出孔15が存在しないことになる。
上記実施例1と同様に長尺基板Fとしての耐熱性ポリイミドフィルムの表面にNi−Cr膜からなるシード層とCu膜とからなる金属膜を成膜したが、キャンロール56に設けたガスロータリージョイント20へのガス供給手段には、図9に示すような流量制御方式と圧力制御方式の併用方式に変えて図6に示すようなフルスケール100sccmのマスフローコントローラーを用いた流量制御方式を採用した。その結果、ガス分配路25のガス圧はキャンロール56の回転に伴って変動し、900Paに安定的に維持させることができなかった。
上記実施例1と同様に長尺基板Fとしての耐熱性ポリイミドフィルムの表面にNi−Cr膜からなるシード層とCu膜とからなる金属膜を成膜したが、キャンロール56に設けたガスロータリージョイント20へのガス供給手段には、図9に示すような流量制御方式と圧力制御方式の併用方式に変えて、図8に示すようなフルスケール100sccmの圧力計とピエゾバルブを用いた圧力制御方式を採用した。その結果、ガス分配路25のガス圧はキャンロール56の回転に伴って変動し、900Paに安定的に維持させることができなかった。
11 回転軸
12 ジャケット
13 冷媒循環路
14 ガス導入路
15 ガス放出孔
20 ガスロータリージョイント
21 回転リングユニット
21a 回転リングユニット摺接面
22 静止リングユニット
22a 静止リングユニット摺接面
23 ガス供給路
23a 略円形状開口部
24 連結配管
25 ガス分配路
25a 略C字状開口部
26 ガス供給源接続配管
31 主供給系
32 副供給系
33 圧力センサー(P)
34 マスフローコントローラ(MFC)
35 ピエゾバルブ(PV)
36 マスフローメータ(MFM)
37 調節計(CPU)
50 真空成膜装置
51 真空チャンバー
52 巻出ロール
53、63 フリーロール
54、62 張力センサロール
55、61 フィードロール
56 キャンロール
57、58、59、60 マグネトロンスパッタリングカソード
64 巻取ロール
F 長尺基板
Claims (6)
- 真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に巻き付けて該外周面に対向する処理手段により熱せられる長尺基板を冷却するキャンロールであって、
前記キャンロールは、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って複数のガス導入路が配設されており、これら複数のガス導入路の各々はキャンロールの中心軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、該外周面のうち長尺基板が巻き付けられる領域に位置するガス導入路にのみ該真空チャンバーの外部からガスを導入するガス分配手段を備えており、
前記ガス分配手段は、前記キャンロールの周方向及び又は半径方向に延在する複数のガス供給路を有し且つ前記キャンロールと同心円状に結合されて共に回転する回転リングユニットと、前記真空チャンバーの外部のガス供給源からのガスを分配する1本のガス分配路を有し且つ該回転リングユニットと互いに摺接面同士で摺接する静止リングユニットとからなるガスロータリージョイントであり、前記複数のガス供給路はそれぞれ一端部が複数のガス導入路に連通しており他端部が前記摺動面で開口しており、前記ガス分配路は一端部が前記キャンロールの外周面のうち長尺基板が巻き付けられる角度範囲に位置するガス導入路に連通するガス供給路の摺接面上の開口部にのみ対向するように摺接面で開口しており他端部がガス供給手段を介して前記ガス供給源からの配管に接続しており、
前記ガス供給手段は、前記ガス供給源からのガスが所定の流量で流れるように流量制御される主供給系と、該主供給系の最大設計流量以下の最大設計流量を有する副供給系との少なくとも2つの供給系からなり、これら主供給系及び副供給系は別々に前記ガス分配路に接続されており、該副供給系の流量制御用バルブの最大設計流量が、該主供給系の流量制御用バルブの最大設計流量以下で且つ1/20以上であり、前記副供給系ではガス溜め空間である前記ガス分配路のガス圧が一定になるように流量制御を行うことを特徴とするキャンロール。 - 前記ガス分配路の前記一端部が前記摺接面で開口する開口部の形状が略C字状であることを特徴とする、請求項1に記載のキャンロール。
- 真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に巻き付けて冷却するキャンロールと、該キャンロールの外周面に対向する位置に設けられた処理手段とを備えた長尺基板の処理装置であって、前記キャンロールが請求項1又は2に記載のキャンロールであることを特徴とする長尺基板の処理装置。
- 前記処理手段が乾式成膜手段であることを特徴とする、請求項3に記載の長尺基板の処理装置。
- 前記乾式成膜手段がスパッタリングカソードであることを特徴とする、請求項4に記載の長尺基板の処理装置。
- 真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板をキャンロールの外周面に巻き付けて冷却しながら該キャンロールの外周面に対向する位置に設けられた処理手段で長尺基板の処理を行う長尺基板の処理方法であって、
前記キャンロールは周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って複数のガス導入路が配設されており、これら複数のガス導入路の各々はキャンロールの中心軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、該外周面のうち長尺基板が巻き付けられる領域に位置するガス導入路にのみ該真空チャンバーの外部からガスを導入するガス分配手段を備えており、
前記ガス分配手段は、前記キャンロールの周方向及び又は半径方向に延在する複数のガス供給路を有し且つ前記キャンロールと同心円状に結合されて共に回転する回転リングユニットと、前記真空チャンバーの外部のガス供給源からのガスを分配する1本のガス分配路を有し且つ該回転リングユニットと互いに摺接面同士で摺接する静止リングユニットとからなるガスロータリージョイントであり、前記複数のガス供給路はそれぞれ一端部が複数のガス導入路に連通しており他端部が前記摺動面で開口しており、前記ガス分配路は一端部が前記キャンロールの外周面のうち長尺基板が巻き付けられる角度範囲に位置するガス導入路に連通するガス供給路の摺接面上の開口部にのみ対向するように摺接面で開口しており他端部が前記ガス供給源からの配管に接続しており、
前記長尺基板の処理方法は、減圧雰囲気下でガス放出が行われるガス溜め空間である前記ガス分配路に対して外部からガスを供給するガス供給方法を含んでおり、前記ガス供給方法は、前記ガス供給源からのガスが所定の流量で流れるように流量制御される主供給系と、該主供給系の最大設計流量以下の最大設計流量を有する副供給系との少なくとも2つの供給系からガスを供給し、これら主供給系及び副供給系は別々に前記ガス分配路に接続されており、該副供給系の流量制御用バルブの最大設計流量が、該主供給系の流量制御用バルブの最大設計流量以下で且つ1/20以上であり、前記副供給系では前記ガス溜め空間のガス圧が一定になるように流量制御を行うことを特徴とする長尺基板の処理方法。
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JP2015169199A JP6451558B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | キャンロール及びこれを用いた長尺基板の処理方法 |
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