JP2017110239A - ガス放出キャンロール及びその製造方法並びにこれを搭載した長尺基板の真空処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性の高いガス放出キャンロール及びその製造方法並びに該キャンロールを搭載したスパッタリング成膜装置を提供する。【解決手段】 複数のガス導入路とそれらの各々から延在する複数のガス放出孔とを備えたキャンロールの製造方法であって、円筒状基材１００の外周面側に複数の溝１００ａを周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設ける溝切り工程と、円筒状基材１００の外周面側に全面に亘って硬質金属のレーザーメタルデポジションによる肉盛りを行うことで複数の溝１００ａが硬質金属で覆われた構造の複数のガス導入路１０４を形成する工程と、肉盛りされた外周面を表面加工する工程と、複数のガス導入路１０４の各々に対して表面加工後の外周面側から穿孔することで複数のガス放出孔１０５を設ける穿孔工程とからなる。【選択図】 図４

Description

本発明は、複数のガス導入路とそれらの各々から延在して外周面で開口する複数のガス放出孔とを外周肉厚部に備えた金属製の筒状体からなるガス放出キャンロール及びその製造方法並びに該ガス放出キャンロールを搭載した長尺基板の真空処理装置に関する。

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の電子機器には、耐熱性樹脂フィルム上に金属膜を被覆したフレキシブル配線基板が用いられている。このフレキシブル配線基板は耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムの金属膜に配線パターンをパターニング加工することで得られるが、近年、配線パターンはますます微細化や高密度化しており、これに伴って、金属膜付耐熱性樹脂フィルム自体にはシワ等の不具合のない平滑なものが求められている。

この種の金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムの製造方法として、従来、金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法（３層基板の製造方法）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングしてから乾燥させて製造する方法（キャスティング法）、及び耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法又は真空成膜法と湿式めっき法により金属膜を成膜して製造する方法（メタライジング法）等が知られている。また、メタライジング法に用いる真空成膜法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等がある。

上記の製造方法のうち、メタライジング法については特許文献１にポリイミド絶縁層上にクロム層をスパッタリングした後、銅をスパッタリングしてポリイミド絶縁層上に導体層を形成する方法が記載されている。また、特許文献２にはポリイミドフィルム上に銅ニッケル合金をターゲットとして第一の金属薄膜をスパッタリングにより成膜し、次に銅をターゲットとして第二の金属薄膜をスパッタリングにより成膜することによりフレキシブル回路基板用材料を作製する技術が開示されている。なお、上記のポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルムに連続的に真空成膜を行う場合は長尺の樹脂フィルムをロールツーロールで搬送しながらその表面に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を用いるのが一般的である。

ところで、上記の真空成膜法のうち、一般にスパッタリング法は密着力に優れる反面、真空蒸着法に比べて耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかると、フィルムにシワが発生し易くなることも知られている。この熱負荷によるシワの発生を防ぐため、上記のスパッタリングウェブコータでは、内部に冷媒が循環する金属製の筒状体からなるいわゆるキャンロールの外周面にロールツーロールで搬送される長尺の耐熱性樹脂フィルムを巻き付けることによって、スパッタリング成膜中の耐熱性樹脂フィルムをその裏面側から冷却する方式が採用されている。

例えば特許文献３には、スパッタリングウェブコータの一例である巻出巻取式（ロールツーロール方式）の真空スパッタリング装置が開示されている。この巻出巻取式の真空スパッタリング装置には、上記したキャンロールの役割を担うクーリングロールが具備されており、更に該クーリングロールでは、その少なくともフィルム送入れ側若しくは送出し側に設けたサブロールによって耐熱性樹脂フィルムをクーリングロールに密着する制御が行われている。

しかしながら、非特許文献１に記載されているように、キャンロールの外周面はミクロ的に見て平坦ではないため、キャンロールの外周面とそこに接触して搬送される耐熱性樹脂フィルムとの間には真空空間を介して離間する隙間（ギャップ部）が存在している。このため、成膜の際に生じる耐熱性樹脂フィルムの熱はキャンロールに効率よく伝熱されているとはいえず、これがフィルムのシワ発生の原因となっていた。

このような問題を解決するため、上記のキャンロールの外周面と耐熱性樹脂フィルムとの間のギャップ部にキャンロール側からガスを導入して当該ギャップ部の熱伝導率を真空に比べて高くする技術が提案されている。例えば特許文献４には、キャンロール側からガスを導入する方法として、キャンロールの外周面にガスの導入口となる多数の微細な孔を設ける技術が開示されている。この方法は成膜中の耐熱性樹脂フィルムの熱負荷を低減してシワの発生を抑制できるので非常に有効な手段である。なお、非特許文献２によれば、真空チャンバーへの導入ガスがアルゴンガスであってその導入ガス圧力が５００Ｐａの場合、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられる耐熱性樹脂フィルムとのギャップ部の距離が約４０μｍ以下の分子流領域のとき、このギャップ部の熱コンダクタンスは２５０（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）であるとされる。

上記のように、キャンロールの外周面に設けた多数の孔からギャップ部にガスを導入する場合は、これら孔から放出されるガスの放出量が場所によって大きくばらつかないように、キャンロールの外周肉厚部にキャンロールの中心軸方向に延在する複数のガス導入路を周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設け、これら複数のガス導入路の各々に外周面で開口する複数のガス放出孔を設けることが必要となる。

このようにキャンロールの外周肉厚部に複数のガス導入路を設ける方法としては、従来、円筒部材の外周肉厚部にガンドリルを用いて穿孔する方法が用いられている。あるいは、外周面に溝加工を施したインナーロールを用意し、これとは若干大きな異種金属のアウターパイプを熱膨張させてインナードラムの外周側に嵌める焼き嵌めで固定する方法を採用することがあった。この焼き嵌めでは、インナードラムより小さい熱膨張係数を有するアウターパイプを用いることで外れにくくなっているが、繰り返しの熱負荷によりインナードラムとアウターパイプが緩んでしまうことがあった。

特に、レーザーによるガス放出孔の加工後、アウターパイプ表面には加工時に発生した溶けた金属が付着していたり、表面が若干平面では無くなってしまうこともあるので、最終仕上げとして円筒切削あるいは円筒研磨が行われるが、これにより、薄いアウターパイプを１〜５ｍｍ程度まで更に薄く切削・研磨することになるので、レーザーによるガス放出孔を加工する際の熱により、最外アウターパイプが緩んでしまうことがあった。

この緩み防止のため、特許文献５ではインナードラムに溝を彫り込みアウターパイプとの単位面積当たりの接触圧力を高める技術が、特許文献６ではインナードラムとアウターパイプの間に凸凹の金属板を挟む技術が、特許文献７ではインナードラムとアウターパイプの間に溝加工された軟質金属板を挟む方法が開示されている。

特開平２−９８９９４号公報 特許第３４４７０７０号公報 特開昭６２−２４７０７３号公報 国際公開第２００５／００１１５７号 特開昭５６−１１２４９２号公報 特開平３−１８８２９２号公報 特許第３５２４０８０号

"Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates: Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data, "2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd. Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335 "Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design, "2000 Society of Vacuum Coaters, 50th. Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749

しかしながら、これら特許文献５〜７に記載の方法を用いたとしても、使用中にアウターパイプに大きな熱負荷がかかる場合や、高温熱処理が繰り返される状況で使用することが想定される場合、また、アウターパイプを加工する際に大きな熱負荷を掛けたものや、アウターパイプを薄く削って締め付け応力が低減したものをそのまま使用する場合は、インナードラムとアウターパイプが緩んで信頼性を損なうことがあった。

一方、ガンドリルによる肉厚部の穿孔では肉厚の薄い方向に偏っていく性質があり、円筒部材の外周面近くにガス導入路を穿孔しようとすると外周面側へ寄っていってしまう。そのため、ガンドリルによる穿孔では厚み方向の中央部にガス導入路を穿孔する必要が生じ、そこに連通させる微細なガス放出孔を深く穿孔することになるためその穴開け加工が更に困難となる。加えて、ガス導入路が円筒部材の外周面付近に設けられないと、冷媒循環路からキャンロールの外周面までの距離も離れることになり、キャンロールの冷却効率が低下してしまう。

また、ガンドリルは直径の約１００倍の深さ（穴開け加工長さ）が実用的な範囲とされており、深い細穴を開けることは難しかった。例えば、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの生産性を考慮すると使用されるキャンロールの幅は７００ｍｍを超える。形成するガス導入路の長さ（深さ）を７００ｍｍとすれば、ガンドリルの穴径を太くするとガス導入路間隔が狭くなる。このようにガンドリル加工には膨大な時間と費用がかかるので、製作時間を短縮するために、１本のガス導入路に対して斜めからレーザーを照射して２列又はそれ以上のガス導入路を設けることもあった。

本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムに対してスパッタリング成膜などの熱負荷のかかる処理を施す際に使用される、信頼性の高いガス放出キャンロール及びその製造方法並びに該キャンロールを搭載したスパッタリング成膜装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係るガス放出機構付き金属製円筒ロールの製造方法は、中心軸方向に延在する複数のガス導入路とそれらの各々から延在して外周面で開口する複数のガス放出孔とを外周肉厚部に備えたガス放出機構付きキャンロールの製造方法であって、円筒状基材の外周面側にその中心軸方向に延在する複数の溝を周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設ける溝切り工程と、前記円筒状基材の外周面側に全面に亘って硬質金属のレーザーメタルデポジションによる肉盛りを行うことで前記複数の溝が前記硬質金属で覆われた構造の複数のガス導入路を形成する工程と、前記肉盛りされた外周面を円筒研削又は研磨する表面加工工程と、前記のガス導入路の各々に対して前記表面加工後の外周面側から穿孔することで複数のガス放出孔を設ける穿孔工程とからなることを特徴としている。

本発明によれば、大きな熱負荷がかかったり高温の熱処理が繰り返されたりする状況で使用する場合であっても破損しにくい信頼性の高いガス放出キャンロールを提供することができる。

キャンロールを備えたロールツーロール方式による長尺樹脂フィルムの成膜装置の一具体例を示す模式図である。 ガス放出キャンロールの一具体例を示す概略の断面図である。 本発明のガス放出キャンロールの製作手順を説明する斜視図である。 図３の製作手順の一部を説明する部分斜視図である。 図４の製作手順の一部を説明する部分正面図である。 溝切り加工された円筒状基材の外周面に対してレーザー加工ヘッドが傾斜して対向している状態を示す模式図である。 本発明のガス放出キャンロールに設けたガス放出孔の配列形態の他の具体例を示す斜視図である。 従来の焼き嵌めを用いたガス放出キャンロールの製作手順を説明する斜視図である。 図８の製作手順の一部を説明する部分斜視図である。 従来のガンドリルによるガス放出キャンロールの製作手順を説明する斜視図である。 図１０の製作手順の一部を説明する部分斜視図である。

先ず、本発明のガス放出キャンロールが好適に搭載される真空処理装置の一具体例として、長尺樹脂フィルムの真空成膜装置について、図１を参照しながら説明する。この図１に示す真空成膜装置５０はスパッタリングウェブコータとも称される装置であり、長尺状の耐熱性樹脂フィルムなどの長尺樹脂フィルムＦを減圧雰囲気下においてロールツーロール方式で連続的に搬送する搬送手段と、該長尺樹脂フィルムＦに対して熱負荷のかかる処理であるスパッタリング成膜を施す処理手段と、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。この真空成膜装置５０は、長尺樹脂フィルム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。

具体的に説明すると、真空チャンバー５１には、図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の真空ポンプ関係の装置が具備されており、スパッタリング成膜の際はこれら真空装置により到達圧力１０^−４Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガスの導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整を行うことができる。スパッタリングガスにはアルゴンなど公知のガスを使用でき、目的に応じて更に酸素などのガスを添加してもよい。真空チャンバー５１の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。

この真空チャンバー５１内において、長尺樹脂フィルムＦをロールツーロールで搬送しながら連続的に成膜処理を施すべく、巻出ロール５２からモータ駆動のキャンロール５６を経て巻取ロール６４に至る長尺樹脂フィルムＦの搬送経路を画定する各種のロール群が配設されている。これらロール群のうち、巻出ロール５２からキャンロール５６までの搬送経路には、長尺樹脂フィルムＦを案内するフリーロール５３、長尺樹脂フィルムＦの張力の測定を行う張力センサロール５４、及び長尺樹脂フィルムＦをキャンロール５６の外周面に密着させるためにキャンロール５６の周速度に対する調整が行われるモータ駆動のフィードロール５５がこの順で配置されている。

キャンロール５６から巻取ロール６４までの搬送経路にも上記と同様にキャンロール５６の周速度に対する調整を行うモータ駆動のフィードロール６１、長尺樹脂フィルムＦの張力の測定を行う張力センサロール６２、及び長尺樹脂フィルムＦを案内するフリーロール６３がこの順に配置されている。上記した巻出ロール５２及び巻取ロール６４は、パウダークラッチ等によるトルク制御によって長尺樹脂フィルムＦの張力バランスが保たれている。また、モータ駆動のキャンロール５６と、これに連動して回転するモータ駆動のフィードロール５５、６１とにより、長尺樹脂フィルムＦは巻出ロール５２から巻き出されて上記搬送経路を走行した後、巻取ロール６４で巻き取られる。

このキャンロール５６の外周面のうち長尺樹脂フィルムＦが巻き付けられる角度範囲Ａ（前フィードロール５５から送られてきた長尺樹脂フィルムＦがキャンロール５６の外周面に接触し始める角度位置から、キャンロール５６に巻き付いている長尺樹脂フィルムＦが後フィードロール６１に送り出されるために該外周面から離れる角度位置までの範囲）の領域に対向する位置に、乾式成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９及び６０が当該外周面上に画定される長尺樹脂フィルムＦの搬送経路に沿ってこの順に設けられている。なお、上記した角度範囲Ａのことを長尺樹脂フィルムＦの抱き角と称することがある。

金属膜のスパッタリング成膜を行う場合は、上記したマグネトロンスパッタリングカソード５７〜６０には板状のターゲットを使用することができるが、板状ターゲットはその表面にノジュール（異物の成長）が発生することがあるので、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形のロータリーターゲットを使用してもよい。また、この図１の真空成膜装置は、熱負荷のかかる処理としてスパッタリング成膜を行うものであるため、マグネトロンスパッタリングカソードが設けられているが、熱負荷のかかる処理はスパッタリング成膜に限定されるものではなく、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition、化学蒸着）や真空蒸着などでもよい。これらの処理の場合は、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が設けられる。

上記の真空成膜装置５０により耐熱性樹脂フィルムの表面に例えばＮｉ系合金等からなる膜とＣｕ膜が積層された金属膜付耐熱性樹脂フィルムを作製することができる。この場合の金属膜付耐熱性樹脂フィルムに用いる耐熱性樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルム等が挙げられる。これらの耐熱性樹脂フィルムは、金属膜付フレキシブル基板としての柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性を有する点から好ましいものである。

上記Ｎｉ合金等からなる膜はシード層と呼ばれ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、インコネル、コンスタンタン、モネル等の各種公知の合金を用いることができるが、その組成は金属膜付耐熱性樹脂フィルムの電気絶縁性や耐マイグレーション性等の所望の特性に応じて選択される。また、シード層の上に成膜するＣｕ膜を湿式めっき法を用いて膜厚化してもよい。この膜厚化には、電気めっき処理のみで金属膜を形成する場合と、一次めっきとして無電解めっき処理を行ない、二次めっきとして電解めっき処理等の湿式めっき法を組み合わせて行う場合がある。いずれの場合も湿式めっき処理には一般的な湿式めっき法の諸条件を採用することができる。

このようにして得た金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、例えばサブトラクティブ法でパターニング加工することによりフレキシブル配線基板を作製することができる。ここで、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。なお、長尺樹脂フィルムＦに上記したＮｉ−Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層する場合以外に、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等を成膜する場合があり、これら酸化物膜等を成膜する場合にも上記したような真空成膜装置を用いることができる。

次に、上記の真空成膜装置５０に搭載される本発明の一具体例のキャンロール５６について図２を参照しながら説明する。この本発明の一具体例のキャンロール５６は、外周面が長尺樹脂フィルムＦの巻き付く搬送経路となる金属製の円筒ロール１で構成されており、その中心軸Ｏ部分に位置する回転軸２によって回転可能に支持されている。この円筒ロール１の内周面側には例えば円筒ロール１と同心円状の円筒部材や螺旋状に巻き付けたパイプ等からなるジャケット部材３が設けられており、これにより冷却水などの冷媒が流通する冷媒循環路３ａが画定されている。この冷媒循環路３ａ内を流れる冷媒は、内側の往路と外側の復路とからなる二重配管構造の回転軸２を介して真空チャンバー５１の外部に設けられた図示しない冷媒冷却装置と循環している。これにより、円筒ロール１の外周面に巻き付いた長尺樹脂フィルムＦは温度調節された冷媒によって冷却される。

上記したキャンロール５６を構成する円筒ロール１の外周肉厚部には、キャンロール５６の中心軸Ｏ方向に平行な複数のガス導入路４が周方向に略等間隔をあけて全周に亘って配設されている。これら複数のガス導入路４の各々には、円筒ロール１の外周面側（すなわち、キャンロール５６の外周面側）においてキャンロール５６の回転軸方向に略等間隔に開口する複数のガス放出孔５が設けられている。これらガス導入路４の本数や、各ガス導入路４が有するガス放出孔５の個数は、キャンロール５６の外周面のうちの長尺樹脂フィルムＦが巻き付けられる角度範囲（抱き角Ａ）やギャップ部に導入するガスの導入量、真空チャンバー５１の排気ポンプ能力等により適宜定められる。

各ガス放出孔５の内径は、キャンロール５６の外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部（隙間）に良好にガスを導入できる大きさであるのが望ましい。この場合、キャンロール５６の外周面に微小な内径を有するガス放出孔５を狭ピッチにして多数設けるのが冷却効率を低下させることなく熱伝導率をキャンロール５６の外周面に全面に亘って均一化できるという点において好ましい。しかしながら、微小な内径を有する孔を狭ピッチで多数設ける加工技術は困難を伴うので、現実的には内径３０〜１０００μｍ程度、より好適には内径１５０〜５００μｍ程度の微細孔を５〜１０ｍｍのピッチでキャンロール５６の外周面に設けるのが好ましい。

上記した複数のガス導入路４には、円筒ロール１の一端部に設けられたガスロータリージョイント６に接続しており、更にガスロータリージョイント６にはガス供給ライン７を介して真空チャンバー５１の外部の図示しないガス供給源からガスが供給される。ガスロータリージョイント６は上記の複数のガス導入路４にそれぞれ連通する複数の分配路を有する回転部と、一方の端部がこれら分配路に連通するように開口すると共に他方の端部がガス供給ライン７に接続する流路を有する静止部とからなる。かかる構成により、複数のガス導入路４に略均一にガスを分配することができるので、キャンロール５６の外周面とそこに巻き付いている長尺樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部（間隙）の間隔を全周に亘って略均等にすることができる。

ガスロータリージョイント６には、キャンロール５６の外周面のうち長尺樹脂フィルムＦが巻き付く抱き角Ａ以外の領域に位置するガス導入路４にはガスの供給を遮断するようなガス供給制御手段を備えることが好ましい。このようなガス供給制御手段としては、例えば上記した静止部に設けた流路における分配路の連通する側の開口部の形状を抱き角Ａ以外の領域に位置する分配路には連通しないように形成することによって機械的に開閉させたり、該複数の分配路に各々設けたバルブを抱き角Ａの角度範囲内であるか範囲外であるかに応じて電気的又は電磁気的に開閉させたりする手段を挙げることができる。

上記のガス供給制御手段により、キャンロール５６の外周面のうち、抱き角Ａの角度範囲内の外周面とそこに巻き付く長尺樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部にのみガスが放出され、この抱き角Ａ以外の角度範囲の外周面からはガスが放出されないようにすることができる。これにより、ガス供給ライン７から導入されたガスのほとんどをキャンロール５６の外周面とそこに巻き付く長尺樹脂フィルムＦとの間のギャップ部に導入できるため、当該ギャップ部の間隔をほぼ一定に維持するためのガス流量制御が容易になり、キャンロール５６の外周面とそこに巻き付く長尺樹脂フィルムＦとのギャップ全体における熱コンダクタンスをほぼ均一にすることが可能となる。

なお、キャンロール５６の外周面とそこに巻き付く長尺樹脂フィルムＦとのギャップ部が４０μｍ程度であれば、当該ギャップ部にキャンロール５６の外周面から放出されるガスは前述した真空チャンバー５１が備える真空ポンプで排気可能である。ギャップ部に導入するガスは熱伝導が比較的良いアルゴンが望ましいが、スパッタリング成膜の際の真空チャンバー５１内の雰囲気ガスと同じにすれば、この雰囲気ガスを汚染することはない。また、長尺樹脂フィルムＦがキャンロール外周面から離れるギャップ部のギャップ間隔は、長尺樹脂フィルムＦの種類や厚さ、フィルム搬送時の張力、ガス導入量等により異なる。

上記した本発明の一具体例のキャンロール５６は、上記の真空成膜装置５０のほか、プラズマ処理やイオンビーム処理にも好適に使用することができる。これらプラズマ処理やイオンビーム処理は、長尺樹脂フィルムの表面改質を目的として減圧雰囲気の真空チャンバー内で行われるが、これらの処理も長尺樹脂フィルムに熱負荷がかかる処理であるためシワが発生しやすい。従って、本発明のキャンロールを使用すれば、キャンロールの外周面と樹脂フィルムとの間のギャップ間隔をほぼ一定に維持することができ、熱コンダクタンスを簡単に均一にすることができるので、シワの発生をなくすことが可能となる。

なお、プラズマ処理とは、例えばアルゴンと酸素の混合ガス又はアルゴンと窒素の混合ガスからなる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマ又は窒素プラズマを発生させて長尺樹脂フィルムを処理する方法である。また、イオンビーム処理とは、強い磁場を印加した磁場ギャップでプラズマ放電を発生させ、プラズマ中の陽イオンを陽極による電界でイオンビームとして照射することにより、長尺樹脂フィルムを処理する方法である。

次に、上記したガス放出キャンロール５６の作製方法について図３〜５を参照しながら説明する。この作製方法は、円筒部材の外周肉厚部にガンドリルで１本ずつガス導入路を穿孔したり、溝切り加工したインナードラムにアウターパイプを焼嵌めしたりすることでガス放出キャンロール５６を構成する円筒ロールを作製するのではなく、溝切り加工した円筒状の基材にレーザーメタルデポジションにより肉盛り加工することを特徴としている。

すなわち、図３に示すように、例えばステンレスからなる円筒状の基材に溝切り加工（ａ）した後、該円筒部材よりも外側の層をレーザーメタルデポジションによって肉盛り加工（ｂ）し、この肉盛り部の表面を薄く円筒研削・研磨（ｃ）し、ハードクロムめっき処理（ｄ）を行ない、再度研磨加工（ｅ）してから、レーザーによりガス放出孔を穴開け加工し（ｆ）、両側部をレーザー溶接し（ｇ）、仕上げの研磨加工（ｆ）を施して完成させる。

各工程について具体的に説明すると、図４（ａ）に示すように、先ず金属製の円筒状の基材１００を用意する。この円筒状の基材１００は、矩形の金属板を突き合わせ溶接や摩擦攪拌接合により接合した筒状部材でもよいし、シームレスパイプ、鋳造パイプから加工したものでもよい。この円筒状の基材１００の内周面側に同心円状のジャケット部材１０１を設けて冷媒循環路１０１ａを形成する。この円筒状基材１００の外周面を必要に応じて円筒研削加工した後、図４（ｂ）に示すように、円筒状基材１００の外周面側に円筒状基材１００の中心軸方向に延在する、複数のガス導入路４となる複数の溝１００ａを溝切り加工により形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、円筒状基材１００の外周面側にレーザーメタルデポジションによって硬質金属からなる肉盛り層１０２を形成する。

レーザーメタルデポジションは、金属板などの金属母材の表面にレーザービームを照射すると共にその照射スポットに硬質金属皮膜を構成する粉末状の溶材を供給することによって、金属母材の表面に該溶材を溶融凝固させて硬質金属皮膜を成膜する方法である。かかるレーザーメタルデポジションでは、レーザービームの熱源によりレーザービームのスポットにおいて溶材がモルテンプールを形成するが、レーザービームとそのスポットの周囲に不活性なシールドガスを供給することで、モルテンプールでの溶材の酸化を防ぐことができる。

上記の肉盛り層１０２を形成する際、溝１００ａの近傍ではレーザーメタルデポジションによって当該溝１００ａが埋まらないように、図５の（ａ）〜（ｅ）の順に両壁に肉盛りを繰り返していき、最後に溝１００ａの上方開口部を硬質金属で覆うことによって蓋をする。肉盛りの際は、円筒状基材１００の外周面の法線に対して任意の方向に傾斜可能なレーザー加工ヘッドを用いてその傾斜方向や傾斜角度を適宜調整しながら肉盛りすることで、溝１００ａの内部を埋めることなく溝の上方が硬質金属皮膜で覆われたガス導入路を形成することができる。

例えば、図６に示すように溝１００ａの近傍では円筒状基材１００の外周面の法線Ｎに対するレーザー加工ヘッドＨの傾斜角度αを好適には−８０°以上＋８０°以下、より好適には−６０°以上＋６０°以下に傾斜させることでガス導入路を良好に形成できる。また、レーザーメタルデポジションを用いた硬質金属皮膜の成膜では、レーザービームの精密なパワー制御が可能なため、金属母材である円筒状基材１００への影響が少なく、且つ円筒状基材１００の金属成分が硬質金属皮膜に溶け込まないため、硬質金属皮膜が薄くても硬質金属皮膜本来の性能を発揮させることができる。

硬質金属皮膜の成膜法として、従来から知られている粉体プラズマ溶接法を用いることが考えられるが、この方法では金属母材である円筒状基材の外周面と金属皮膜とが溶解により完全に接合し、特にアークにより円筒状基材の金属が広範囲に硬質金属皮膜に溶け込むので、硬質金属皮膜の表面部での組成を硬質金属の組成にするために硬質金属皮膜を厚くする必要が生じ、後述するガス放出孔のレーザー穴開け加工時において穿孔する孔の深さが増加する問題が生じる。更に金属母材である円筒状基材への熱負荷が大きく、ガス導入路用の溝が形成された円筒状基材に施す処理としては適していない。

また、硬質金属皮膜の更に他の成膜法として、溶射法を用いることが考えられるが、この方法では溶材を溶かして得た溶射粒子を円筒状基材の外周面に吹き付けることで機械的に接合させるため、熱負荷により剥離する可能性がある。また、溶射粒子で形成された皮膜は金属母材となる円筒状基材上で多孔質の膜となるため、スパッタリングウェブコータのキャンロールのように真空中で使用する場合は適していない。

これに対して、レーザーメタルデポジションを用いる場合は上記した粉体プラズマ溶接や溶射の問題を生ずることなく、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｔｉ、タングステンカーバイト等のうちの１種以上を主成分とする合金からなる超硬合金等で円筒状基材１００の外周面を覆うことができ、よって平滑性と硬度とが高められた外周面を有するガス放出機構付きキャンロールを作製することが可能となる。特に、ガス放出機構付きキャンロールの表面の硬質金属皮膜をクロムで形成しても、従来の硬質クロムめっきよりも強固なクロム皮膜を形成することができる。

なお、硬質金属皮膜となる溶材粉末には、タングステンカーバイトＷＣにＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ等を添加したもの、ＮｉにＣｒ、Ｃｏ等を添加したもの、Ｃｒ単体等が考えられるが、硬質な膜ほど鏡面研磨が容易ではないので真空成膜装置の仕様等を考慮して適宜選択するのが好ましい。なお、レーザーメタルデポジションによる肉盛りでは、微細な孔が開いていることが懸念されるが、μｍオーダー以下の隙間であれば、その隙間からガス導入路のガスが漏れたとしても、その後にガス放出孔を形成するので問題にはならない。

次に、レーザーメタルデポジションによって形成し肉盛り層１０２で被覆された円筒状基材１００の外周部の真円度を確保するため円筒研削し、鏡面研磨加工して硬質金属皮膜１１２を形成する。その際、研磨加工後の外周面からガス導入路までの厚みが１〜５ｍｍとなるように仕上げる。この厚みが１ｍｍ未満であると強度を保つことが難しくなり、逆に５ｍｍを超えるとガス放出孔の加工が困難になる。なお、上記の鏡面研磨加工の前に傷付き防止のため外周面にハードクロムめっき等の表面処理をしても構わない。この表面処理には、ハードクロムめっきのほか、ニッケルめっき、ダイヤモンドライクカーボンコーティング、タングステンカーバイトコーティング、窒化チタンコーティング等の処理を行ってもよい。

次に、図４（ｄ）に示すように、硬質金属皮膜１１２の外周面に向けて好ましくはＹＡＧレーザー等のレーザーを照射する穴開け加工により複数のガス放出孔を穿孔する。そして、両側面に環状の側板をレーザー溶接し、仕上げの研磨加工を施してガス放出キャンロールを完成させる。なお、レーザーによる穴開け加工に代えて、マイクロドリルを用いて穴開けを行っても構わない。レーザーで穴開け加工する場合は、レーザーの反射によりレーザー照射光学系が損傷しないようにレーザーを散乱させるために、更に、レーザーの反射を低減して吸収を増加させて穴開け加工効率を向上させるために、硬質金属皮膜を施した外周面を精密ブラスト加工によって荒らしてもよい。硬質金属皮膜は精密ブラスト加工する前に研磨加工した方がめっき厚のバラツキをなくすことができ、かつ、精密ブラストも均一に行うことができるので望ましい。

この精密ブラスト加工後の外周面の粗さは、中心線平均粗さＲａで０.１〜０.３μｍとするのが好ましい。この中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.１μｍ未満では、ガス放出孔の穿孔に用いるレーザー波長１.０６μｍにおける５°正反射率が２％を超えるので、反射したレーザーがレーザー照射の光学系を損傷させる恐れがある。一方、中心線平均粗さＲａが０.３μｍを超えてもレーザー波長１.０６μｍにおける５°正反射率は変化しないので、０.３μｍを超えて粗くする必要はなく、後工程の研磨鏡面加工に必要な手間が増加するので好ましくない。精密ブラスト加工に使用する研磨剤には、硬質金属皮膜の硬度にもよるが粒径２０〜１００μｍのアルミナ研磨剤やＳｉＣ研磨剤が適している。かかる研磨剤粒径と精密ブラストの加工時間とを適宜調整することにより上記の中心線平均粗さ（Ｒａ）を得ることができる。

精密ブラスト加工を施したキャンロール表面側からガス導入路へ向かって、各ガス導入路には回転軸方向に沿って１列のガス放出孔をレーザーにより形成する。あるいは、図７に示すように、各ガス導入路１５４に対して回転軸方向に沿って２列又はそれ以上の列のガス放出孔１５５をレーザーにより形成してもよい。この場合はガス放出孔１５５を硬質金属皮膜１５２の外周面に対して斜めに開けるため、マイクロドリルでは刃先が入り込ますに非常に難しい。

これに対してレーザーであれば容易に斜めガス放出孔を開けることが可能であるが、入射角度が法線方向に対して６０°を超えると、ガス放出孔の形状が極端な楕円になるばかりか、この楕円形の周縁部のうち鋭角な部分がレーザーで溶けて孔径が大きくなるので好ましくない。ガス放出孔の直上では、キャンロールの外周面と耐熱性樹脂フィルムとの間のギャップがより離れることになって熱伝導効率が低下するので、ガス放出孔が更に大きくなるのは好ましくないからである。

上記したように、外周面に溝加工した円筒状基材の外周面側にレーザーメタルデポジションにより硬質金属皮膜を形成することで作製されたガス放出キャンロールは、ガス導入路の形成のためにガンドリルを使用する必要がないので短時間に作製することができ、且つ失敗のリスクなく製造することができる。更に、このキャンロールを真空処理装置に搭載することで、キャンロールの外周面とそこに巻き付く長尺樹脂フィルムとの間に形成されるギャップ部の間隔をほぼ一定にしたままその熱コンダクタンスを均質に高めることができ、また高い熱負荷が繰り返しかかっても破損しにくいので、シワのない高品質の金属膜付耐熱性樹脂フィルムを作製可能な信頼性の高い真空処理装置を提供することができる。

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に下記に示す本発明の実施例及び比較例のガス放出キャンロールを各々搭載し、ロールツーロールで搬送した長尺樹脂フィルムＦ上にシード層としてのＮｉ−Ｃｒ膜とその上のＣｕ膜とを連続的に成膜して金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを作製した。なお、長尺樹脂フィルムＦには、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）」を使用した。

［実施例１］（レーザーメタルデポジション）
図３に示す製造工程に沿って、ハードクロムめっきで表面処理された外径８００ｍｍ、幅７５０ｍｍのガス放出キャンロールを製作した。具体的には、先ず図４（ａ）に示すように、切削・研磨したステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の仕上がり外径７９６ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円筒状基材１００を用意し、その内周面側に同心円状のジャケット部材１０１を取り付けて冷媒循環路１０１ａを形成すると共に、その中心軸部分に二重管（図４（ａ）には図示せず）を取り付けた。次に、図４（ｂ）に示すように、円筒状基材１００の外周面側に周方向に角度２°毎にガス導入路となる１８０本の幅３ｍｍ、深さ３ｍｍの溝１００ａを溝切りカッターにより形成した。

このようにして溝切り加工された円筒状基材１００の外周面に対して、レーザー出力１０００ＷのＮｄ：ＹＡＧレーザーを搭載したトルンプ社製のレーザーメタルデポジション装置を用い、ＳＵＳ３１６Ｌの粉体（ＬＰＷテクノロジー社製、型番：ＬＰＷ３１６）を供給して、レーザー出力５００Ｗ、単層肉盛り厚さ０.５ｍｍ、シングルビード幅０.５ｍｍの条件で図４（ｃ）に示すような肉盛り層１０２を形成した。この肉盛り加工では、ガス導入路となる溝１００ａが埋まってしまわないようにレーザー加工ヘッドを操作した。得られた肉盛り層１０２の厚さは、溝切りしていない箇所で約３ｍｍにした。この肉盛り加工に溝１００ａに蓋をすることで形成されるガス導入路１０４を肉厚部内に有する外径８０２ｍｍの筒状体を円筒研削し、厚み１００μｍのハードクロムめっきを施して外径８００ｍｍに仕上げた。

次に、上記円筒研削及びハードクロムめっきで得た２ｍｍ厚の硬質金属皮膜１１２の外周面を精密ブラスト加工した後、加工面側から各ガス導入路１０４に向けて波長１.０６μｍ、出力１００ＷのパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーを照射することで、図４（ｄ）に示すように、各ガス導入路１０４に外周面において法線方向に開口する複数のガス放出孔１０５を設けた。各ガス導入路１０４に設ける複数のガス放出孔１０５は内径２００μｍになる位置にレーザーヘッドをセットし、７ｍｍピッチでレーザーを照射した。

なお、複数のガス放出孔１０５は、キャンロールの外周面のうち長尺樹脂フィルムが巻き付けられる領域の両縁からそれぞれ内側に２０ｍｍの位置よりも内側の領域にのみ設け、それ以外のキャンロールの両端部にはガス放出孔１０５を設けなかった。次に、上記の筒状体の両側部に環状の側板をレーザー溶接し、レーザー加工により生じた開口周辺部の金属カスの除去等のため最終鏡面研磨を施し、ガスロータリージョイントの取り付け等を行ってガス放出機構付きキャンロール５６を完成させた。

このようにして作製したキャンロール５６を真空成膜装置５０に搭載したところ、キャンロール５６の外周面のうち長尺樹脂フィルムＦが巻き付けられる抱き角Ａ以外の角度は約３０°となった。この抱き角Ａ以外の角度範囲に存在するガス導入路は１５本になる。従って、ガスロータリージョイントの回転部の分配路のうち上記の約３０°の角度範囲内に位置する分配路にはガスが分配されないように、ガスロータリージョイントの静止部の流路において、回転部の複数の分配路に連通する側の開口部は略Ｃ字状に開口する形状にした。

上記の耐熱性ポリイミドフィルムにシード層としてのＮｉ−Ｃｒ膜とその上のＣｕ膜とを積層するため、マグネトロンスパッタターゲット５７にはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタターゲット５８〜６０にはＣｕターゲットを使用した。巻出ロール５２に上記耐熱性ポリイミドフィルムをセットし、キャンロール５６などのロール群を経由させて耐熱性ポリイミドフィルムの先端部を巻取ロール６４に取り付けた。巻出ロール５２側と巻取ロール６４側の張力は８０Ｎとし、キャンロール５６の内部には冷媒として２０℃に温度制御された水を循環させた。

真空チャンバー５１を複数台のドライポンプにより５Ｐａまで排気した後、更に複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて３×１０^−３Ｐａまで排気した。この状態で耐熱性ポリイミドフィルムを搬送速度を４ｍ／分で搬送しながら各マグネトロンスパッタカソードにアルゴンガスを３００ｓｃｃｍ導入すると共に５ｋＷの電力を印加し、ガス放出キャンロールにはアルゴンガスを１００ｓｃｃｍ導入して、Ｎｉ−Ｃｒ膜及びその上のＣｕ膜の成膜を開始した。

この成膜の際に、マグネトロンスパッタカソードの間に設置したレーザー変位計により、耐熱性ポリイミドフィルムの表面形状を測定したところ、耐熱性ポリイミドフィルムはキャンロール５６の外周面から約４０μｍ離れていることが確認できた。また、成膜後に巻取ロール６４に巻き取った金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを目視にて点検したところ、シワ等の不具合は見当たらなかった。

［比較例１］（溝切り焼き嵌め）
図８に示すような、（ａ）溝切り加工、（ｂ）焼き嵌め加工、（ｃ）最外層研削加工、（ｄ）ハードクロムめっき加工、（ｅ）研磨加工、（ｆ）穴開け加工、（ｇ）両側部レーザー溶接加工、及び（ｆ）仕上げ研磨加工からなる製造工程に沿って、ハードクロムめっきで表面処理された外径８００ｍｍ、幅７５０ｍｍのガス放出キャンロールを製作した。具体的には、先ず図９（ａ）に示すように切削・研磨したステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の仕上がり外径７９６ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円筒状基材２００を用意し、その内周面側に同心円状のジャケット部材２０１を設けて冷媒循環路２０１ａを形成すると共に、その中心軸部分に二重管（図９（ａ）には図示せず）を取り付けた。

この円筒状基材２００の外周面を円筒研削加工した後、図９（ｂ）に示すように、円筒状基材２００の外周面側に、周方向に角度２°毎に円筒状基材２００の中心軸方向に延在する複数のガス導入路となる１８０本の幅３ｍｍ、深さ３ｍｍの溝２００ａを溝切りカッターにより形成した。このようにして溝切り加工された円筒状基材２００の外周面に、図９（ｃ）に示すようにハードクロムめっきで表面処理された仕上がり内径７９５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのステンレス製のアウターパイプ２０２を加熱して焼き嵌めた。

なお、良好な焼き嵌めができるように、円筒状基材２００の外周面とアウターパイプ２０２の内周面とは切削・研磨しておいた。次に、アウターパイプ２０２を２ｍｍ厚まで切削・研磨して外径８００ｍｍの最外周層２１２を形成した。上記のようにアウターパイプ２０２を厚さ２ｍｍの最外周層２１２まで研磨する際に、アウターパイプの緩みが観察された。

以降は実施例１と同様にして厚み１００μｍのハードクロムめっきを施し、２ｍｍ厚の最外周層２１２の外周面を精密ブラスト加工した後、加工面側から各ガス導入路２０４に向けて波長１.０６μｍ、出力１００ＷのパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーを照射し、図９（ｄ）に示すような内径２００μｍの複数のガス放出孔２０５を７ｍｍピッチで穿孔した。このレーザーで加工によるガス放出孔２０５の穿孔の際、最外周層２１２に真円度に影響を与える１００μｍ程度の歪みが発生してしまったので、真空成膜装置に搭載して金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを作製するのを断念した。

［比較例２］（ガンドリル）
図１０に示すような（ａ）ガンドリル加工、（ｂ）研削加工、（ｃ）ハードクロムめっき加工、（ｄ）研磨加工、（ｅ）穴開け加工、（ｆ）両側部レーザー溶接加工、及び（ｇ）仕上げ研磨加工からなる製造工程に沿って、ハードクロムめっきで表面処理された外径８００ｍｍ、幅７５０ｍｍのガス放出キャンロールを製作した。具体的には、先ず図１１（ａ）に示すように切削・研磨したステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の仕上がり内径７７６ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円筒ロール３００を用意し、その内周面側に同心円状のジャケット部材３０１を取り付けて冷媒循環路３０１ａを形成すると共に、その中心軸部分に二重管（図１１（ａ）には図示せず）を取り付けた。

次に、図１１（ｂ）に示すように、この円筒ロール３００の外周肉厚部の厚み方向略中央部に、周方向に角度２°毎に円筒ロール３００の回転軸方向に延在する１８０本の内径５ｍｍのガス導入路３０４をガンドリルによって穿孔した。ガンドリルの穿孔では直進性が悪いため、円筒ロール３００の両端面から穴を開けた。その後、円筒ロール３００の外周面を３ｍｍ円筒切削して、外径８００ｍｍに仕上げた。

ガンドリルは肉厚が薄い方向に向かって曲がっていく特性があるため、初めからガンドリルによるガス導入路を円筒ロール３００の外周面付近に開けることは困難であると判断し、上記のように円筒ロール３００の肉厚方向中央部にガス導入路３０４を形成した後に円筒ロール３００の外周面を円筒切削した。この円筒切削は、その後のガス放出孔の深さを浅くして、レーザーによる加工を容易にするためである。

以降は実施例１と同様に、厚さ１００μｍのハードクロムめっきを施し、円筒ロール３００の外周面を精密ブラスト加工した後、加工面側から各ガス導入路３０４に向けて波長１.０６μｍ、出力１００ＷのパルスＮｄ：ＹＡＧレーザーを照射し、図１１（ｃ）に示すように、各ガス導入路３０４にその延在方向に沿って１列に並ぶ内径２００μｍの複数のガス放出孔３０５を７ｍｍピッチで穿孔した。その後、円筒ロール３００の両側部に環状の側板をレーザー溶接し、最終鏡面研磨を施し、ガスロータリージョイントの取り付け等を行ってガス放出機構付きキャンロールを完成させた。

このガンドリルによるキャンロールの作製では実施例１の場合に比べて約５倍時間がかかった。このようにして作製したガス放出機構付きキャンロールを実施例１と同様に真空成膜装置５０に搭載して金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを作製した。この成膜の際、マグネトロンスパッタカソードの間に設置したレーザー変位計により、耐熱性ポリイミドフィルムの表面形状を測定したところ、耐熱性ポリイミドフィルムは約４０μｍガス放出キャンロールから離れていることが確認された。また、成膜後に巻取ロール６４に巻き取った金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを目視にて点検したところ、シワ等の不具合は見当たらなかった。

以上の結果より、レーザーメタルデポジションによる硬質金属の肉盛りで作製したガス放出キャンロールは、従来のガンドリルを使用して作製したガス放出キャンロールと同等の性能を有していることが分かった。従って、加工時間が遙かに長くしかも加工リスクの大きいガンドリル加工法や破損しやすい焼き嵌め法を使用せずにスパッタリング等の熱負荷のかかる処理を施す長尺フィルムを良好に冷却してシワの発生を効果的に防止できるガス放出キャンロールを提供できることが分かった。

Ｆ 長尺樹脂フィルム
Ｏ 回転中心軸
Ｈ レーザー加工ヘッド
Ｎ 法線
１ 円筒ロール
２ 二重管
３ ジャケット部材
３ａ 冷媒循環部
４ ガス導入路
５ ガス放出孔
６ ガスロータリージョイント
７ ガス供給ライン
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
１００ 円筒状基材
１００ａ 溝
１０１ ジャケット部材
１０１ａ 冷媒循環路
１０２ 硬質金属皮膜
１０４ ガス導入路
１０５ ガス放出孔
２００ 円筒状基材
２００ａ 溝
２０１ ジャケット部材
２０１ａ 冷媒循環路
２０２ アウターパイプ
２０４ ガス導入路
２０５ ガス放出孔
３００ 円筒ロール
３０１ ジャケット部材
３０１ａ 冷媒循環路
３０４ ガス導入路
３０５ ガス放出孔

Claims (11)

1. 中心軸方向に延在する複数のガス導入路とそれらの各々から延在して外周面で開口する複数のガス放出孔とを外周肉厚部に備えたガス放出機構付きキャンロールの製造方法であって、
   円筒状基材の外周面側にその中心軸方向に延在する複数の溝を周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設ける溝切り工程と、前記円筒状基材の外周面側に全面に亘って硬質金属のレーザーメタルデポジションによる肉盛りを行うことで前記複数の溝が前記硬質金属で覆われた構造の複数のガス導入路を形成する工程と、前記肉盛りされた外周面を円筒研削又は研磨する表面加工工程と、前記のガス導入路の各々に対して前記表面加工後の外周面側から穿孔することで複数のガス放出孔を設ける穿孔工程とからなることを特徴とするガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
2. 前記穿孔工程がレーザー加工工程であり、該穿孔工程前に前記円筒研削又は研磨された外周面を荒らす精密ブラスト加工工程を有していることを特徴とする、請求項１に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
3. 前記キャンロールの幅に対して、５０％以上の長さに相当する領域内に前記複数のガス放出孔を設けることを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
4. 前記複数のガス導入路の各々は前記中心軸方向に延在する少なくとも１列のガス放出孔群を備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
5. 前記表面加工工程の後に、前記円筒研削又は研磨された外周面をハードクロムめっきする工程を有していることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
6. 前記硬質金属が、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、及びＴｉのうちのいずれかを主成分とする合金であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
7. 前記複数のガス放出孔の穿孔工程後に前記外周面を鏡面研磨することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
8. 前記表面加工工程後の前記硬質金属の肉厚が１〜５ｍｍであることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
9. 前記複数のガス導入路の各々の延在方向に垂直な面での断面形状が略矩形形状であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のガス放出機構付きキャンロールの製造方法。
10. 中心軸方向に延在する複数のガス導入路とそれらの各々から延在して外周面で開口する複数のガス放出孔とを外周肉厚部に備えたガス放出機構付きキャンロールであって、
    前記複数のガス導入路よりも前記外周面側に設けられている最外周層が、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、及びＴｉのうちのいずれかを主成分とする合金からなる硬質金属がレーザーメタルデポジションによる肉盛り層であることを特徴とするガス放出機構付きキャンロール。
11. 請求項１０に記載のガス放出機構付きキャンロールを搭載したことを特徴とする長尺基板の真空処理装置。
    
    
    

Images