JPH0230444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、一つのコーテイングロールによるロ
ールコーター式スパツタリング装置に関するもの
であり、更に詳しくはロールに巻取られたフイル
ム状物を連続的にスパツタリングする装置を改良
することによつて、均一な安定した優れた金属又
は金属化合物の薄膜をフイルム上に形成するため
の装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来２チヤンバー式のロールコーター式スパツ
タリング装置は、ポリエステルフイルムに代表さ
れるような巻き状態の良好なロール状物のフイル
ムにスパツタリングすることが前提となつた装置
であつた。このためにロール巻出し装置部とロー
ル巻取り装置部とのチヤンバー及びスパツタリン
グチヤンバーからなる２チヤンバー式のスパツタ
リング装置であつた。

しかしながらエレクトロニクス、オプトエレク
トロニクス等の分野の進歩に伴い、種々の高分子
フイルム上に金属又は金属化合物をスパツタリン
グし薄膜を形成し、導電材料又は絶縁材料等と
し、このものを回路板加工をする等の要求がなさ
れてきている。これらの高分子フイルムは最終製
品としての性能が重要視されており、必ずしもス
パツタリングによる薄膜形成性に優れているもの
ばかりでなく、スパツタリング時にフイルム面か
らガス状の揮発成分を放出するようなものが存在
し、これらのフイルム上に均一に安定した優れた
金属又は金属化合物のはくまくを形成させること
は困難であつた。

又フイルムの強度の面から堅く巻取れないもの
や厚み精度が不十分で、また片面もしくは両面に
何らかの理由で凹凸状となつたもの等は、ロール
に巻き上げたときフイルム間隙に空気を多量に巻
き込んでおり、このままでの状態ではスパツタリ
ングしようとした場合これらの空気の影響により
スパツタリングチヤンバーの真空度が変動してし
まい、フイルム上に均一な優れた金属又は金属化
合物の薄膜を形成することは非常に困難であつ
た。

又更にこれらに対処するために、一旦ロール状
に巻取つたフイルムを更に真空中で巻き返えした
ロール状フイルムをスパツタリング装置にセツト
するときにどうしても常圧の空気にさらされてし
まうため、空気を再び巻き込んでしまうという問
題がありは解決され得なかつた。

これらのフイルム間に巻き込んだ空気の影響を
排除する方法としてフイルム巻出し部を隔離し別
の真空排気系を持つた別室とすることによつて解
決を図つたが、フイルム自体に何らかの揮発成分
が含まれている場合には、このような巻出し部を
別室とした装置でも不十分であり、このようなフ
イルムにスパツタリングにより金属又は金属化合
物の薄膜を形成させるためには、別の過熱装置中
でフイルムの巻き返しを行いながら脱ガスを行う
必要があり、生産性が悪くコストアツプとなつて
おつた。

又従来のスパツタリング装置のフイルム巻出
し、巻取りチヤンバー中で真空排気をしながら長
時間放置することによつて脱ガスを図る方法も取
られていたが、前述の理由によりいずれも充分に
脱ガスを行えず、更にスパツタリング装置の稼働
時間が長くなつてしまうという欠点があつた。

従来のスパツタリング装置においても第２図に
示すように、フイルムを巻き出した後にこのフイ
ルムを加熱し脱ガスを行う装置もあつた。フイル
ムからの脱ガスはフイルム内のガスの拡散によつ
て行われるために温度と時間の函数であり、従来
の装置ではフイルムを加熱する時間が短く充分に
脱ガスが行えなかつた。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案は、揮発成分を含む高分子フイルム上に
生産性良く均一に安定した優れた金属又は金属化
合物の薄膜を形成させることができるロールコー
ター式スパツタリング装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、一つのコーテングロール１０による
ロールコーター式スパツタリング装置において、
スパツタリングチヤンバー８は巻取りチヤンバー
３とフイルム走行スリツト１２，１２′を有する
隔壁１１、により隔離されており、更に巻出しチ
ヤンバー５は巻取りチヤンバー３とフイルム繰り
出しスリツト７を設けた隔壁４とにより隔離され
ており、且つ該巻出しチヤンバー５内に巻出しロ
ール面に沿つてフイルム加熱ヒーター２が具備さ
れており、又該巻出しチヤンバー５、該巻取りチ
ヤンバー３及びスパツタリングチヤンバー８には
独立した真空排気口６，６′，６″がそれぞれ設け
られてなることを特徴とするロールコーター式ス
パツタリング装置である。

［作用］ 本考案を図面により詳細に説明する。第１図は
本考案のロールコーター式スパツタリング装置の
構造を示す模式断面図である。

巻出しチヤンバー５は、フイルム巻出しロール
１が設けられ、該巻出しロール面に沿つてフイル
ム加熱ヒーター２を具備しており、フイルム繰り
出しスリツト７を設けた隔壁４により隔離され別
室となつており、更に独立した真空排気装置（図
示せず）により真空排気される真空排気口６を有
している。フイルム９はフイルム巻出し部１より
フイルム繰り出しスリツト７を通り、巻取りチヤ
ンバー３内に繰り出され、コーテングロール１０
と隔壁１１との間に形成されているフイルム走行
スリツト１２を経てスパツタリングチヤンバー８
内に導入され、金属又は金属化合物がフイルム９
上にスパツタリングされ、薄膜が形成される。更
にスパツタリングされた後にフイルム９はフイル
ム走行スリツト１２′を経て巻取りチヤンバー３
内に戻り、巻取りロール１３に巻取られてスパツ
タリングは終了する。

本装置においては、空気などの揮発成分を有す
るフイルムは、加熱ヒーター２により加熱され、
更に巻出しチヤンバー５及び巻取りチヤンバー３
において真空排気され、次いでスパツタリングチ
ヤンバー８に真空排気しながらスパツタリングガ
ス供給口１５よりスパツタガスを導入し、スパツ
タリングチヤンバー８をグロー放電領域に圧力を
保ちつつターゲツト１４に電力を印加してスパツ
タリングを行う。

加熱ヒーターは、フイルムのとくせいに合わせ
て温度を調整することが出来る調整機構を備えて
おり、一本のヒーターでも良く、複数本の加熱用
ヒーターを組み合わせて使用しても良い。又加熱
方式は、赤外線加熱方式、誘電加熱方式又はグロ
ー放電による加熱方式であつても良く、特に限定
するものではない。

本装置において巻出しチヤンバー５は、巻取り
チヤンバー３より隔離され、加熱ヒーター２によ
りフイルムは加熱され、又別系統の真空排気装置
により排気されており、更に巻取りチヤンバー３
はスパツタリングチヤンバー８より隔離されてい
るので、フイルム巻出し時に発生するフイルム間
〓からの空気による真空圧力変動は、スパツタリ
ングチヤンバー８の真空圧力に殆ど影響を与え
ず、均一に安定した優れた連続スパツタリングが
可能になる。

即ち多量の空気などを含んだロール状フイルム
中の揮発成分は、先ず加熱ヒーター２によつて加
熱されると共に巻出しチヤンバー５内で独立した
真空排気装置によつて真空排気口６より排気され
る。次いで巻取りチヤンバー３内をフイルム９が
走行する間に別の真空排気装置によつて、更に揮
発成分は真空排気口６′により排気され、フイル
ム走行スリツト１２を通つてスパツタリングチヤ
ンバー８内にフイルム９が送られてくる。スパツ
タリングチヤンバー８内は更に別の真空排気装置
によつて真空排気口６″より排気しており、スパ
ツタリングチヤンバー内の真空圧力は一定であ
り、該フイルム９にはスパツタリングが均一に安
定して行えるのである。次いでスパツタリングさ
れたフイルム９は、フイルム走行スリツト１２′
を通つて、又巻取りチヤンバー３内に戻り巻取り
ロール１３に巻取られてスパツタリング工程は終
了する。

本考案による装置は巻出しロール面に沿つて加
熱ヒーターが配置されている構造となつているた
め、ロールの表面のフイルムのみならずロールに
巻取られているフイルムも加熱され、脱ガス処理
を長時間行うことになり、その効果は非常に大き
い。

フイルムを加熱し脱ガスを行いながらスパツタ
リングチヤンバーで連続的にフイルム上に薄膜を
形成させるが、フイルムの加熱する温度はフイル
ムの耐熱温度以下で、かつスパツタリング時に発
生する熱によるフイルム面上にあたえられる温度
以上であることが望ましく、フイルムの加熱温度
がスパツタリング時に発生する熱量以下の温度で
は薄膜層の下にボイド等が発生してしまい、均一
な安定した優れた薄膜は得ることができない。

［実施例］ 第１図に示す装置を用い、水分を微量含んだ
100μmのポリエーテルサルホンフイルムのロール
状物を用い、インジウム・スズ合金を反応性スパ
ツタリング法によりスパツタリングした。

加熱ヒーターとして赤外線ヒーターでフイルム
面を180℃に昇温させ真空排気を行いながらスパ
ツタリングした。尚加熱及び真空排気を開始して
から30分後にスパツタリングを開始し、スパツタ
リングスピードは1m／minであり、インジウ
ム・スズ酸化物の薄膜の厚みは300Åに形成させ
た。得られたフイルムのシート抵抗は200Ω／□、
600nmにおける光線透過率は84％と良好なものが
得られた。

比較として従来の第２図に示した２チヤンバー
方式のロールコーター式スパツタリング装置を用
い、上記と同じポリエーテルサルホンフイルムに
300Åの厚さにインジウム・スズ酸化物薄膜を形
成させた。得られたフイルムのシート抵抗は100
〜4000Ω／□、600nmにおける光線透過率は70〜
83％と非常にバラツキのあるフイルムしか得られ
ず、更にインジウム・スズ酸化物の薄膜がフイル
ム面より剥がれ、ふくれた状態であり実用上不適
当のものしか得られなかつた。

［考案の効果］ 本考案は、空気などの揮発成分を大量に巻き込
んだロール状の高分子フイルムについても、均一
に安定して優れた金属又は金属化合物の薄膜を連
続的に形成させることができるロールコーター式
スパツタリング装置として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のロールコーター式スパツタリ
ング装置の構造を示す模式断面図である。第２図
は従来の加熱装置付ロールコーター式スパツタリ
ング装置の構造を示す摸式断面図である。 １……巻出しロール、２……加熱ヒーター、３
……巻取りチヤンバー、４……隔壁、５……巻出
しチヤンバー、６……真空排気口、７……フイル
ム繰り出しスリツト、８……スパツタリングチヤ
ンバー、９……フイルム、１０……コーテングロ
ール、１１……隔壁、１２……フイルム走行スリ
ツト、１３……巻取りロール、１４……ターゲツ
ト、１５……スパツタリングガス供給口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一つのコーテングロールによるロールコーター
   式スパツタリング装置において、スパツタリング
   チヤンバーは巻取りチヤンバーとフイルム走行ス
   リツトを有する隔壁により隔離されており、更に
   巻出しチヤンバーは巻取りチヤンバーとフイルム
   繰り出しスリツトを設けた隔壁とにより隔離され
   ており、且つ該巻出しチヤンバー内に巻出しロー
   ル面に沿つてフイルム加熱ヒーターが具備されて
   おり、又該巻出しチヤンバー、該巻取りチヤンバ
   ー及び該スパツタリングチヤンバーには独立した
   真空排気口がそれぞれ設けられてなることを特徴
   とするロールコーター式スパツタリング装置。