JP2007243122A

JP2007243122A - スパッタリング法によるシールド膜の成膜方法及び成膜されたシールド膜

Info

Publication number: JP2007243122A
Application number: JP2006103623A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Date; 哲也伊達; Hiroyuki Date; 裕之伊達
Original assignee: BE SPPUTER CO Ltd; BE-SPPUTER CO Ltd
Current assignee: BE SPPUTER CO Ltd; BE-SPPUTER CO Ltd
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】シールド特性に優れた、経済性および生産性に優れた電磁波のシールド膜をスパッタリング法により成膜する方法及び成膜されたシールド膜を提供する。
【解決手段】真空チャンバと複数のターゲットと、ターゲットに連結された電源回路とからなるスパッタリング装置を用いて、基板２に密着膜３、通電性膜４及び保護膜５からなる少なくとも３層のシールド膜１を成膜することであり、特に、密着膜３及び保護膜５がＳｕＳから構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、スパッタリング法により成膜された多層からなる電磁波のシールド膜の成膜方法及び成膜されたシールド膜に関するものである。

例えば、パソコン、携帯電話等の電子部品、その他の各種部品はその性質上電波を発信・受信するために、電磁波による機器の誤作動を招いたり、人体への影響を与えることが考えられる。このため、これらの電子部品等には電磁波防止の処理が必要となり、携帯電話等の電子部品の筺体内の内側には導電性の電磁波のシールド膜が成膜されている。

上記電子部品等（基板）の材質はポリカーボネート樹脂、ポリカーボネートＡＢＳアロイ樹脂、ポリカーボネート、ＡＳ樹脂、ＰＣ系ポリマーアロイ等の樹脂が一般的に使用されているために、基板と導電性材質を使用するシールド膜との密着性が重要となる。
このため、先ず基板にアンダーコートを塗付する前処理、又は直接蒸着法により密着性に優れたＡｌ等の金属被膜を成膜し、その後蒸着法により、Ｃｕ又はＣｕを含有する合金より構成された膜を成膜し、その上に防錆等の耐蝕性に優れたＮｉ又はＳｎ膜を成膜して、密着性に優れ、且つ耐蝕性に優れたシールド膜を形成する。
上記蒸着法としては、化学蒸着（ＣＶＤ）、真空蒸着が知られているが、通常は真空蒸着法が好適に採用されている。

また、蒸着法以外の他の方法としてイオンプレーティング法やスパッタリング法を用いて、Ｃｕによる通電膜とＮｉ又はＳｎによる保護膜とからなるシールド膜を成膜する方法もある。

引用文献

特開平５−３４９８７号

上記従来のＡｌ等の金属被膜を真空蒸着法で成膜するには、膜厚等の関係で基板への付着強度が十分でなく、またＣｕとＮｉ又はＳｎとの密着性が悪く、シールド膜としての最適でないという欠点があった。

また、蒸着では蒸発した原子／分子は直進するために、微細なパターンやステップのある面に一様に膜を成膜することができないという欠点があった。

さらに、蒸着温度の増加により付着強度は増加するが、ＳｕＳ等の合金に対しては温度の相違により剥離する問題があった。

また、スパッタリング法で、密着膜としてＮｉ膜を成膜する場合は、Ｎｉが磁性があるために薄板状に形成し、さらにＣｕ等でバッキングプレートを形成し、薄板状のＮｉとバッキングプレートとをボンディングすることでターゲットを作成しなければならず、ターゲットの作成工程が煩雑となり、また、ターゲットの材質が薄板状であるために磨耗が激しく頻繁に取り替え作業が必要であり、経済性の面で大きな欠点があった。

本発明は、上記問題点を解消し、シールド特性に優れた、経済性および生産性に優れた電磁波のシールド膜をスパッタリング法により成膜する方法及び成膜されたシールド膜を提供することである。

本発明のスパッタリング法によりシールド膜を成膜する方法は、真空チャンバと複数のターゲットと、ターゲットに連結された電源回路とからなるスパッタリング装置を用いて、樹脂基板にＳｕＳで成膜された密着膜、Ｃｕ，Ａｇ又はＡｌで成膜された通電性膜、さらにＳｕＳで成膜された保護膜からなる少なくとも３層のシールド膜を連続して成膜することを特徴とする。

また、スパッタリング法により密着膜及び保護膜をＳｕＳで構成し、通電性膜をＣｕ，Ａｇ又はＡｌで構成していることを特徴とする。

作用および効果

本発明は、真空チャンバ内に設けられた基板を移動しながら、該基板に対して対向して設けられたターゲットに電圧を印加してスパッタ粒子やプラズマ中のイオン、粒子を電圧を印加されたターゲットより、印加されていないターゲット側に移動することにより成膜する方法を用いる。即ち、粒子等がチャンバ内の側壁等に衝突する二次スパッタを起こすことなく移動し、基板の温度上昇を防ぎ、同時に高い付着速度を得て、低インピーダンスで、スパッタレートを高め、基板へのダメージの少ない、精度（ヒロック、ボイドのない、又は少ない）の良い膜を成膜することである。

この際、成膜は同一の真空チャンバ内で基板を移動することで行うために、一方側に設けられた材質のターゲットに電圧を印加して膜厚に応じた所望の時間をかけて密着膜を成膜した後、他方側に設けられた他の材質のターゲットに電圧の印加を切り替えて、同様に膜厚に応じた所望の時間をかけて通電性膜の成膜し、最後に再度一方側に設けられた材質のターゲットに電圧を印加して膜厚に応じた所望の時間をかけて保護膜を成膜することで、積層した状態の電磁波のシールド膜を連続して成膜することができる。

このように、密着膜と保護膜との材質が同一の場合は、真空チャンバの対向した位置にそれぞれのターゲットを配置して成膜することができるが、密着膜と保護膜との材質が相違の場合は、真空チャンバの等間隔の３方向にそれぞれターゲット材を配置することで上記と同様に異なった３層からなるシールド膜の連続成膜を可能とすることができる。

また、密着膜又は／及び保護膜を従来公知のＮｉで構成するのでなく、ＳｕＳで構成する。ＳｕＳの特性は、ターゲットを厚板状に形成することができるのでターゲット加工工程が簡易であり、Ｎｉのような頻繁なターゲット交換作業を必要としない点であり、スパッタリング法を用いてシールド膜を成膜するのに最適の材料であり、成膜コストを格段に低減することができ、経済性に優れたシールド膜を提案することができる。

さらに、通電性膜はＣｕ，Ａｇ，Ａｌ等の通電性に優れた材質より目的に応じて選択（通常Ｃｕ）でき、また通電性膜は一定の膜厚を要するために、スパッタリング法を用いることで上記のようにスムーズに一定の膜厚を要する精度の良い通電性膜を成膜することができる。

このように、本発明によるスパッタリング法によるのシールド膜の成膜方法は、電磁波のシールド特性を有するとともに、精度の良く、密着性に優れ、経済性に優れた成膜を可能にするという顕著な効果を得ることができた。

また、特に材料としてＳｕＳを用いることで、スパッタリング法の特性を十分に利用することができ、生産性に優れたシールド膜の成膜を提供できるという効果がある。

好ましい実施の形態

本発明のスパッタリング法による電磁波のシールド膜の成膜方法及び該方法により成膜されたシールド膜について以下図面を利用しながら説明する。

図１は、本発明のスパッタリング法により成膜された３層がらなる電磁波のシールド膜を示す概略説明図である。

本発明は電磁波をシールドするシールド膜１を、電子機器／部品（基板）２に成膜する場合について説明する。電子機器／部品の材質は、ＡＢＳ樹脂、ＰＣおよびＡＢＳ／ＰＣ系ポリマーアロイ等の樹脂を主として構成されている。このために、シールド膜１は樹脂から構成されている基板２との密着性が重要になるが、電磁波のシールドを目的とする通電性の膜を構成する材質、例えばＣｕは、樹脂との密着性が十分でないことが知られている。

また、通電性の膜の防錆等の耐蝕性の劣化を防ぐために、その表面を他の物質により保護する必要がある。

そこで、本発明のシールド膜１は、少なくとも密着膜３、通電性膜４及び保護膜５の３層膜で構成する。

シールド膜１の成膜方法は、基板２の形状や膜厚処理、材質の面よりスパッタリング法を用いて成膜する。スパッタリング法に用いる装置（８図示せず）の概略は、膜質の精度を維持するするための真空チャンバと、該チャンバ内で基板２を移動する基板支持台と、前記真空チャンバの対向する側壁に設けられたそれぞれ材質の相違するターゲットと、それぞれのターゲットに別々に電圧を印加する電源とで構成されている。

一方のターゲットの材質は、導電性に優れたＣｕで製造され、他方のターゲットの材質はＳｕＳで製造する。ＳｕＳのターゲットは従来より使用されているＮｉを材料とするターゲットに比し、厚板状で簡易に形成することができるので、連続したスパッタリングが可能であり、経済性の面でも優れた効果を得ることができる。

先ず、複数の基板支持台にそれぞれ基板を取り付けチャンバ内を真空（真空度は一般的なスパッリング法の真空度まで排気する）状態とし、チャンバ内でターケットに対向する位置を連続して得るために基板２を回転移動する。
次に、ＳｕＳのターゲットに所望時間（膜厚に応じた時間）電圧を印加して、基板２の表面にＳｕＳから構成された第１層としての密着膜３を成膜し、その後基板２を移動した状態で、ＳｕＳのターゲットの電圧印加を停止し、Ｃｕのターゲットに所望時間（膜厚に応じた時間）電圧を印加して、基板２の表面に第２層としての通電性膜４を成膜し、そして、基板２を移動した状態で、Ｃｕのターゲットの電圧印加を停止し、ＳｕＳのターゲットに所望時間電圧を印加して、基板２の表面に第３層としての保護膜５を成膜することで、３層からなるシールド膜１を構成する。

前記密着膜３は、基板２との密着を目的として一般的に〜５００Åの膜厚で成膜し、通電性膜４は、一般的に５，０００Å〜１０，０００Åの膜厚で、保護膜５は、１，０００Å〜２，０００Å前後の膜厚で成膜する。本発明においては、基板２が回転移動しいるために、各膜の膜厚の厚さを自在に調整することができる他、スパッタリング法を使用することにより膜厚が厚くなっても精度の良い膜を連続して成膜することができる。

本発明において、密着膜３及び保護膜５にＳｕＳ（ステンレス鋼）を使用した理由は、上記経済性の他に、ＳｕＳの材質上の特徴である、耐蝕性がよく、耐酸化性がよく、高温強度に優れ、低温靭性がよいを利用した点である。これにより、従来のシールド膜１にはない樹脂の基板２との高い密着性及び通電膜４の保護の点で特に優れた効果を得ることができた。

前記通電性膜４の材質はＣｕで構成したが、通電性に優れた材質であればＡｇ，Ａｌ等でも可能であるが、経済性の面でＣｕを選択した。また、密着膜３及び保護膜５の材質は、上記理由により経済性の面を考えてＳｕＳで構成したが、本発明においてその材質は特定されるものでなく、Ｃｒ、Ｔｉ等で構成することも可能である。

また、密着膜３、通電性膜４及び保護膜５の膜厚は、上記の膜厚に限定されるものでなく、基板２との関連においてさらに薄く／厚く調整して所望の膜厚に成膜することが可能である。

さらに、シールド膜１の層は上記３層構造に限定するものでなく、使用目的に応じて、通電性膜４を多層（例えば、Ｃｕ膜とＣｕ合金膜との２層膜）で成膜したり、さらに基板２の材質によりアンダーコートを塗付した後、通電膜４と保護膜５との２層構造でもよく、基板２の種類、材質、目的に応じて自在に調整することが可能である。

このように、本発明のスパッタリング法を用いて電磁波のシールド膜を成膜することにより、従来の蒸着によるシールド膜の成膜に比し基板との付着強度を強めることができる他、膜厚の厚さも自在に調整することができ、精度が良く、経済性に優れたシールド膜を成膜することができる。また、スパッタ粒子等は自由に移動することができるのであらゆる曲面を有する基板であっても均一の膜を成膜することができる。

は、本発明のスパッタリング法により成膜された３層からなる電磁波のシールド膜を示す概略説明図。

符号の説明

１…シールド膜
２…基板
３…密着膜
４…通電性膜
５…保護膜

Claims

真空チャンバと複数のターゲットと、ターゲットに連結された電源回路とからなるスパッタリング装置を用いて、樹脂基板にＳｕＳで成膜された密着膜、Ｃｕ，Ａｇ又はＡｌで成膜された通電性膜、さらにＳｕＳで成膜された保護膜からなる少なくとも３層のシールド膜を連続して成膜することを特徴とするスパッタリング法によるシールド膜の成膜方法。
スパッタリング法により密着膜及び保護膜をＳｕＳで構成し、通電性膜をＣｕ，Ａｇ又はＡｌで構成していることを特徴とするスパッタリング法による成膜されたシールド膜。