JP6447459B2 - 成膜方法及びその装置並びに成膜体製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ウェブ状、枚葉状の成膜対象物の表面を成膜する成膜方法に係り、特に、成膜用ターゲットに対するスパッタ処理を改善した成膜方法及びその装置並びに成膜装置を含んで成膜体を製造する成膜体製造装置に関する。
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、耐熱性樹脂フィルム上に金属膜を被覆して得られる多種類のフレキシブル配線基板が用いられ、このフレキシブル配線基板には、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が用いられている。そして、金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、配線パターンの繊細化、高密度化に伴い、金属膜付耐熱性樹脂フィルム自体が平面であることが重要である。
この種の金属膜付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かつ乾燥させて製造する方法（キャスティング法）、および、耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法若しく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、メタライジング法の真空成膜法には、真空蒸着法、マグネトロンスパッタリング法、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。
そして、メタライジング法として、特許文献１では、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へ導体層を形成する方法が開示され、特許文献２では、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スパッタリングにより形成された第一の金属薄膜と、銅をターゲットとしてスパッタリングにより形成された第二の金属薄膜の順に積層して形成されたフレキシブル回路基板用材料が開示されている。尚、ポリイミドフィルム（基板）の様な耐熱性樹脂フィルムに真空成膜を行うにはスパッタリングウェブコータを用いることが一般的である。
ところで、上述した真空成膜法において、一般に、スパッタリング法は真空蒸着法と比較して成膜速度には劣るが、密着性に優れることが知られている。その中でも、磁石が固定されたマグネトロンスパッタ装置のカソードは単純な構成のため、もっともよく利用されている。
ところが、膜原料となるターゲットは、全面が均一に掘れる訳ではなく、磁石配列に伴う磁束密度の強い箇所にはエロージョン領域（スパッタ処理により掘れる領域）が存在するものの、磁石配列に伴う磁束密度の弱い箇所に対応した例えば中央部にはエロージョン領域以外の非エロージョン領域（ターゲット表面のスパッタ処理量が少なく、表面が浅く掘れる領域）が存在するため、ターゲット全重量のわずか３０％程度しか使用することができない。そこで、ターゲットのエロージョン領域を全面に広げることができる金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置が望まれていた。
ところが、膜原料となるターゲットは、全面が均一に掘れる訳ではなく、磁石配列に伴う磁束密度の強い箇所にはエロージョン領域（スパッタ処理により掘れる領域）が存在するものの、磁石配列に伴う磁束密度の弱い箇所に対応した例えば中央部にはエロージョン領域以外の非エロージョン領域（ターゲット表面のスパッタ処理量が少なく、表面が浅く掘れる領域）が存在するため、ターゲット全重量のわずか３０％程度しか使用することができない。そこで、ターゲットのエロージョン領域を全面に広げることができる金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置が望まれていた。
特許文献３では、エロージョン領域（スパッタリングにより掘れる領域）を拡大するために磁石を移動させる方法が提供されている。しかしながら、この方法はマグネトロンスパッタ装置のカソード構造に磁石を駆動する駆動部分があるため、構造が複雑になってしまい、信頼性に劣る場合がある。
一方、特許文献４では、イオンビームスパッタ法を用いてシード層であるクロム薄膜と、副キャリア層であるタンタル薄膜を形成し、マグネトロンスパッタ法を用いて主キャリア層であるタンタル薄膜を形成する低抵抗タンタル薄膜の製造方法が開示されている。
特許文献４では、成膜する薄膜毎に異なるスパッタ法を採用する方式である。確かに、イオンビームスパッタ法は、マグネトロンスパッタ法より、さらに、成膜速度が遅いが高品質な成膜が出来る方法として知られているため、イオンビームスパッタ法を用いて成膜した薄膜のターゲットの使用効率は高いものになるが、マグネトロンスパッタ法を採用して成膜したタンタル薄膜のターゲットの使用効率が低いという技術的課題は解消されていない。尚、イオンビームスパッタ法では、イオンビームは指向性が高く、ターゲットの一部のみエロージョン領域となってしまうため、ターゲットを揺動させる方法等が用いられている。
一方、特許文献４では、イオンビームスパッタ法を用いてシード層であるクロム薄膜と、副キャリア層であるタンタル薄膜を形成し、マグネトロンスパッタ法を用いて主キャリア層であるタンタル薄膜を形成する低抵抗タンタル薄膜の製造方法が開示されている。
特許文献４では、成膜する薄膜毎に異なるスパッタ法を採用する方式である。確かに、イオンビームスパッタ法は、マグネトロンスパッタ法より、さらに、成膜速度が遅いが高品質な成膜が出来る方法として知られているため、イオンビームスパッタ法を用いて成膜した薄膜のターゲットの使用効率は高いものになるが、マグネトロンスパッタ法を採用して成膜したタンタル薄膜のターゲットの使用効率が低いという技術的課題は解消されていない。尚、イオンビームスパッタ法では、イオンビームは指向性が高く、ターゲットの一部のみエロージョン領域となってしまうため、ターゲットを揺動させる方法等が用いられている。
本発明が解決しようとする技術的課題は、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることにある。
そこで、上記課題を解決するため、本発明者が鋭意研究を続けた結果、共通の成膜用ターゲットに対してマグネトロンスパッタ処理に加えてイオンビームスパッタ処理を行うことが可能か否かを検討し、以下に示す本発明の着想に至り、成膜用ターゲットの非エロージョン領域を低減して使用効率の向上を図り、更に、成膜対象物の成膜速度の向上をも達成することを見出すに至った。
本発明の第１の技術的特徴は、移動する成膜対象物の表面を予め決められた薄膜で成膜するに際し、成膜用ターゲットに対してマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理を行うと共に、前記成膜用ターゲットのうち第１のスパッタ処理によるエロージョン領域を予測し、当該エロージョン領域以外の非エロージョン領域の中で選定された対象領域に対してイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理を行うことを特徴とする成膜方法である。
本発明の第２の技術的特徴は、移動する成膜対象物の表面を予め決められた薄膜で成膜する成膜装置において、前記成膜対象物に対向した箇所に設置される成膜用ターゲットと、前記成膜用ターゲットのうち前記成膜対象物とは反対側の背面に設置されて第１のスパッタ処理を行うマグネトロンスパッタ装置と、前記成膜用ターゲットの前記成膜対象物側の表面にイオンビームが照射可能な箇所に設置され、前記成膜用ターゲットのうち第１のスパッタ処理によるエロージョン領域を予測し、当該エロージョン領域以外の非エロージョン領域の中で選定された対象領域に対して第２のスパッタ処理を行うイオンビームスパッタ装置と、を備えたことを特徴とする成膜装置である。
本発明の第３の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理は、少なくとも一部が同じ時間帯に行われることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第４の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理は、前記成膜対象物の表面に対して夫々が生成したスパッタ粒子を混在させて成膜するように並行して行われることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第５の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理を個別に制御可能な制御装置を備えていることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第６の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記成膜用ターゲットは、前記成膜対象物の移動方向に対して非平行に設置され、前記イオンビームスパッタ装置は、前記成膜対象物の移動方向に対して前記成膜用ターゲットが拡開する側に設置され、前記成膜用ターゲットの設置面における垂線に対して傾斜する角度で第２のスパッタ処理としてのイオンビームを照射し、前記垂線に対するイオンビームの正反射方向に向かう領域に位置する前記成膜対象物の表面に前記成膜用ターゲットからのスパッタ粒子を飛翔させることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第４の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理は、前記成膜対象物の表面に対して夫々が生成したスパッタ粒子を混在させて成膜するように並行して行われることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第５の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理を個別に制御可能な制御装置を備えていることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第６の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた成膜装置において、前記成膜用ターゲットは、前記成膜対象物の移動方向に対して非平行に設置され、前記イオンビームスパッタ装置は、前記成膜対象物の移動方向に対して前記成膜用ターゲットが拡開する側に設置され、前記成膜用ターゲットの設置面における垂線に対して傾斜する角度で第２のスパッタ処理としてのイオンビームを照射し、前記垂線に対するイオンビームの正反射方向に向かう領域に位置する前記成膜対象物の表面に前記成膜用ターゲットからのスパッタ粒子を飛翔させることを特徴とする成膜装置である。
本発明の第７の技術的特徴は、成膜前の成膜対象物及び成膜後の成膜体を収容する収容室、前記収容室に隣接して設けられて成膜用環境を保つ成膜室が設けられる装置筐体と、前記収容室内の成膜対象物を前記成膜室に移動させ、成膜室内で成膜完了した成膜体を前記収容室に移動させる移動機構と、前記成膜室内に一若しくは複数設置され、前記移動機構にて移動させられる成膜対象物の表面を成膜する第２乃至第６の技術的特徴のいずれかを備えた成膜装置と、を備えたことを特徴とする成膜体製造装置である。
本発明の第８の技術的特徴は、第７の技術的特徴を備えた成膜体製造装置において、前記移動機構による前記成膜対象物の移動速度及び前記成膜装置による成膜速度を個別に制御可能な制御装置を備えていることを特徴とする成膜体製造装置である。
本発明の第９の技術的特徴は、第７又は第８の技術的特徴を備えた成膜体製造装置のうち、ウェブ状の成膜対象物の表面を成膜して成膜体とする態様において、前記移動機構は、前記収容室に設置されてウェブ状の成膜対象物を巻き出す巻出し部材と、前記収容室に設置されて前記ウェブ状の成膜体を巻き取る巻取り部材と、前記成膜室に設置され、前記ウェブ状の成膜対象物を保持して駆動回転し且つ予め決められた温度に調整される回転保持体と、前記回転保持体と前記巻出し部材、巻取り部材との間において前記ウェブ状の成膜対象物又は成膜後の成膜体を掛け渡して搬送する搬送部材と、を有し、前記成膜装置は前記回転保持体に対向して一若しくは複数設置され、前記回転保持体に保持されている成膜対象物の表面を成膜することを特徴とする成膜体製造装置である。
本発明の第９の技術的特徴は、第７又は第８の技術的特徴を備えた成膜体製造装置のうち、ウェブ状の成膜対象物の表面を成膜して成膜体とする態様において、前記移動機構は、前記収容室に設置されてウェブ状の成膜対象物を巻き出す巻出し部材と、前記収容室に設置されて前記ウェブ状の成膜体を巻き取る巻取り部材と、前記成膜室に設置され、前記ウェブ状の成膜対象物を保持して駆動回転し且つ予め決められた温度に調整される回転保持体と、前記回転保持体と前記巻出し部材、巻取り部材との間において前記ウェブ状の成膜対象物又は成膜後の成膜体を掛け渡して搬送する搬送部材と、を有し、前記成膜装置は前記回転保持体に対向して一若しくは複数設置され、前記回転保持体に保持されている成膜対象物の表面を成膜することを特徴とする成膜体製造装置である。
本発明の第１の技術的特徴によれば、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることができるほか、成膜用ターゲットに対する第２のスパッタ処理による使用効率を高めることができる。
本発明の第２の技術的特徴によれば、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることができるほか、成膜用ターゲットに対する第２のスパッタ処理による使用効率を高めることが可能な成膜方法を具現化することができる。
本発明の第３の技術的特徴によれば、本構成を有さない態様に比べて、単位時間当たりのスパッタ処理量を高めることができる。
本発明の第４の技術的特徴によれば、本構成を有さない態様に比べて、成膜対象物への成膜性をより均一にすることができる。
本発明の第５の技術的特徴によれば、第１、第２のスパッタ処理量を調整し、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物への成膜性を微調整することができる。
本発明の第６の技術的特徴によれば、成膜対象物の移動機構と干渉することなく、イオンビームスパッタ装置の設置スペースを容易に確保することができる。
本発明の第７の技術的特徴によれば、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることができるほか、成膜用ターゲットに対する第２のスパッタ処理による使用効率を高めることが可能な成膜装置を含む成膜体製造装置を提供することができる。
本発明の第８の技術的特徴によれば、成膜対象物の移動速度及び成膜装置による成膜速度を調整し、成膜体の製造条件を微調整することができる。
本発明の第９の技術的特徴によれば、ウェブ状の成膜対象物の表面を成膜して成膜体とする製造装置において、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることが可能な成膜装置を含む成膜体製造装置を提供することができる。
本発明の第２の技術的特徴によれば、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることができるほか、成膜用ターゲットに対する第２のスパッタ処理による使用効率を高めることが可能な成膜方法を具現化することができる。
本発明の第３の技術的特徴によれば、本構成を有さない態様に比べて、単位時間当たりのスパッタ処理量を高めることができる。
本発明の第４の技術的特徴によれば、本構成を有さない態様に比べて、成膜対象物への成膜性をより均一にすることができる。
本発明の第５の技術的特徴によれば、第１、第２のスパッタ処理量を調整し、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物への成膜性を微調整することができる。
本発明の第６の技術的特徴によれば、成膜対象物の移動機構と干渉することなく、イオンビームスパッタ装置の設置スペースを容易に確保することができる。
本発明の第７の技術的特徴によれば、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることができるほか、成膜用ターゲットに対する第２のスパッタ処理による使用効率を高めることが可能な成膜装置を含む成膜体製造装置を提供することができる。
本発明の第８の技術的特徴によれば、成膜対象物の移動速度及び成膜装置による成膜速度を調整し、成膜体の製造条件を微調整することができる。
本発明の第９の技術的特徴によれば、ウェブ状の成膜対象物の表面を成膜して成膜体とする製造装置において、成膜用ターゲットの使用効率及び成膜対象物の成膜速度の両方を向上させることが可能な成膜装置を含む成膜体製造装置を提供することができる。
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用された成膜装置及びこれを用いた成膜体製造装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、成膜体製造装置は、成膜前の成膜対象物１及び成膜後の成膜体５を収容する収容室６ａ，６ｃ、収容室６ａ，６ｃに隣接して設けられて成膜用環境を保つ成膜室６ｂが設けられる装置筐体６と、収容室６ａ内の成膜対象物１を成膜室６ｂに移動させ、成膜室６ｂ内で成膜完了した成膜体５を収容室６ｃに移動させる移動機構７と、成膜室６ｂ内に一若しくは複数設置され、移動機構７にて移動させられる成膜対象物１の表面を成膜する成膜装置８と、を備えたものである。
ここで、装置筐体６は収容室６ａ，６ｃと成膜室６ｂとを含むものであればよく、収容室６ａ，６ｃは成膜対象物１及び成膜体５を別個に収容するものでもよいし、共用して収容するものでもよい。
また、移動機構７は、収容室６ａと成膜室６ｂとの間で、成膜対象物１を移動し、成膜後の成膜体５を収容室６ｃに移動させるものであれば適宜選定して差し支えないが、収容室６ａ，６ｃと成膜室６ｂとは室内環境が通常異なるので、両者の室内環境を維持するように留意する必要がある。
図１（ａ）は本発明が適用された成膜装置及びこれを用いた成膜体製造装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、成膜体製造装置は、成膜前の成膜対象物１及び成膜後の成膜体５を収容する収容室６ａ，６ｃ、収容室６ａ，６ｃに隣接して設けられて成膜用環境を保つ成膜室６ｂが設けられる装置筐体６と、収容室６ａ内の成膜対象物１を成膜室６ｂに移動させ、成膜室６ｂ内で成膜完了した成膜体５を収容室６ｃに移動させる移動機構７と、成膜室６ｂ内に一若しくは複数設置され、移動機構７にて移動させられる成膜対象物１の表面を成膜する成膜装置８と、を備えたものである。
ここで、装置筐体６は収容室６ａ，６ｃと成膜室６ｂとを含むものであればよく、収容室６ａ，６ｃは成膜対象物１及び成膜体５を別個に収容するものでもよいし、共用して収容するものでもよい。
また、移動機構７は、収容室６ａと成膜室６ｂとの間で、成膜対象物１を移動し、成膜後の成膜体５を収容室６ｃに移動させるものであれば適宜選定して差し支えないが、収容室６ａ，６ｃと成膜室６ｂとは室内環境が通常異なるので、両者の室内環境を維持するように留意する必要がある。
更に、成膜体製造装置の好ましい態様としては、移動機構７による成膜対象物１の移動速度及び成膜装置８による成膜速度を個別に制御可能な制御装置（図示せず）を備えている態様が挙げられる。本例では、成膜対象物１の移動速度と、成膜装置８による成膜速度とを個別に制御することで、成膜体５の製造条件を調整することができる。
更にまた、成膜体製造装置の代表的態様としては、ウェブ状の成膜対象物１の表面を成膜して成膜体５とする態様において、移動機構７は、収容室６ａ（例えば収容室６ｃと共用）に設置されてウェブ状の成膜対象物１を巻き出す巻出し部材（図示せず）と、収容室６ａ（６ｃ）に設置されてウェブ状の成膜体５を巻き取る巻取り部材（図示せず）と、成膜室６ｂに設置され、ウェブ状の成膜対象物１を保持して駆動回転し且つ予め決められた温度に調整される回転保持体（図示せず）と、回転保持体と巻出し部材、巻取り部材との間においてウェブ状の成膜対象物１又は成膜後の成膜体５を掛け渡して搬送する搬送部材（図示せず）と、を有し、成膜装置８は回転保持体に対向して一若しくは複数設置され、回転保持体に保持されている成膜対象物１の表面を成膜する態様が挙げられる。
これは、所謂ロールツーロール方式と称するものであり、また、成膜装置８は回転保持体に対向して一若しくは複数設置されればよいが、複数の成膜装置８が設置される態様では、少なくとも一部の成膜装置８が後述するようにマグネトロンスパッタ装置３とイオンビームスパッタ装置４とを併用するものであればよい。
更にまた、成膜体製造装置の代表的態様としては、ウェブ状の成膜対象物１の表面を成膜して成膜体５とする態様において、移動機構７は、収容室６ａ（例えば収容室６ｃと共用）に設置されてウェブ状の成膜対象物１を巻き出す巻出し部材（図示せず）と、収容室６ａ（６ｃ）に設置されてウェブ状の成膜体５を巻き取る巻取り部材（図示せず）と、成膜室６ｂに設置され、ウェブ状の成膜対象物１を保持して駆動回転し且つ予め決められた温度に調整される回転保持体（図示せず）と、回転保持体と巻出し部材、巻取り部材との間においてウェブ状の成膜対象物１又は成膜後の成膜体５を掛け渡して搬送する搬送部材（図示せず）と、を有し、成膜装置８は回転保持体に対向して一若しくは複数設置され、回転保持体に保持されている成膜対象物１の表面を成膜する態様が挙げられる。
これは、所謂ロールツーロール方式と称するものであり、また、成膜装置８は回転保持体に対向して一若しくは複数設置されればよいが、複数の成膜装置８が設置される態様では、少なくとも一部の成膜装置８が後述するようにマグネトロンスパッタ装置３とイオンビームスパッタ装置４とを併用するものであればよい。
次に、本実施の形態で用いられる成膜装置８は、移動する成膜対象物１の表面を予め決められた薄膜５ａで成膜するものであって、成膜対象物１に対向した箇所に設置される成膜用ターゲット２と、成膜用ターゲット２のうち成膜対象物１とは反対側の背面に設置されて第１のスパッタ処理ＳＰ１を行うマグネトロンスパッタ装置３と、成膜用ターゲット２の成膜対象物１側の表面にイオンビームが照射可能な箇所に設置され、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ（図１（ｂ）参照）以外の非エロージョン領域Ｒｎ（図１（ｂ）参照）を少なくとも含んで第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うイオンビームスパッタ装置４と、を備えている。尚、図１（ａ）（ｂ）中、符号９（本例では９ａ〜９ｃ）はマグネトロンスパッタ装置３のカソードに内蔵される磁石を示し、これらの磁石９の配置に伴う磁界分布により成膜用ターゲット２にはエロージョン領域Ｒｅ以外に非エロージョン領域Ｒｎが必然的に生成される。
このような成膜装置８において、成膜方法は、移動する成膜対象物１の表面を予め決められた薄膜５ａで成膜するに際し、成膜用ターゲット２に対してマグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１を行うと共に、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを少なくとも含んでイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うことである。
このような成膜装置８において、成膜方法は、移動する成膜対象物１の表面を予め決められた薄膜５ａで成膜するに際し、成膜用ターゲット２に対してマグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１を行うと共に、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを少なくとも含んでイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うことである。
このような技術的手段において、成膜装置８としては、共用される成膜用ターゲット２、マグネトロンスパッタ装置３及びイオンビームスパッタ装置４が挙げられる。
ここで、イオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを少なくとも含んで行われる。よって、第２のスパッタ処理ＳＰ２が第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅに及んで行われる態様も含まれる。但し、第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅに対して第２のスパッタ処理ＳＰ２を行っても、非エロージョン領域Ｒｎに比べて使用効率は低い。
ここで、イオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを少なくとも含んで行われる。よって、第２のスパッタ処理ＳＰ２が第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅに及んで行われる態様も含まれる。但し、第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅに対して第２のスパッタ処理ＳＰ２を行っても、非エロージョン領域Ｒｎに比べて使用効率は低い。
次に、本実施の形態に係る成膜装置の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、イオンビームスパッタ装置４の好ましい態様としては、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを第２のスパッタ処理ＳＰ２の対象領域とする態様が挙げられる。本例では、イオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを対象領域とし、その分、成膜用ターゲット２のエロージョン領域Ｒｅの割合が拡大する。
また、第１、第２のスパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２の好ましい態様としては、マグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１及びイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、少なくとも一部が同じ時間帯に行われる態様が挙げられる。本例では、第１、第２のスパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２が少なくとも一部同じ時間帯で行われるため、単位時間当たりのスパッタ処理量が高まる。
先ず、イオンビームスパッタ装置４の好ましい態様としては、成膜用ターゲット２のうち第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを第２のスパッタ処理ＳＰ２の対象領域とする態様が挙げられる。本例では、イオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、第１のスパッタ処理ＳＰ１によるエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎを対象領域とし、その分、成膜用ターゲット２のエロージョン領域Ｒｅの割合が拡大する。
また、第１、第２のスパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２の好ましい態様としては、マグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１及びイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、少なくとも一部が同じ時間帯に行われる態様が挙げられる。本例では、第１、第２のスパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２が少なくとも一部同じ時間帯で行われるため、単位時間当たりのスパッタ処理量が高まる。
更に、第１、第２のスパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２の好ましい態様としては、マグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１及びイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、成膜対象物１の表面に対して夫々が生成したスパッタ粒子を混在させて成膜するように並行して行われる態様が挙げられる。本例では、第１、第２のスパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２が並行して行われるため、生成されたスパッタ粒子が混在して成膜される。夫々のスパッタ粒子が分離された状態で成膜される態様の場合には、第２のスパッタ処理ＳＰ２が行われる領域の片寄りに伴い、第２のスパッタ処理ＳＰ２により生成されるスパッタ粒子の分布にばらつきが生じ易いが、第１のスパッタ処理ＳＰ１と並行して行われると、各スパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２に生成されるスパッタ粒子が混在することで、均等な分布になり易い。
更にまた、マグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１及びイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２を個別に制御可能な制御装置（図示せず）を備えている態様が好ましい。本例では、各スパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２を個別に制御することで、それぞれのスパッタ処理量を調整することが可能である。
更にまた、マグネトロンスパッタ装置３による第１のスパッタ処理ＳＰ１及びイオンビームスパッタ装置４による第２のスパッタ処理ＳＰ２を個別に制御可能な制御装置（図示せず）を備えている態様が好ましい。本例では、各スパッタ処理ＳＰ１，ＳＰ２を個別に制御することで、それぞれのスパッタ処理量を調整することが可能である。
また、イオンビームスパッタ装置４の好ましい設置例としては、成膜用ターゲット２は、成膜対象物１の移動方向に対して非平行に設置され、イオンビームスパッタ装置４は、成膜対象物１の移動方向に対して成膜用ターゲット２が拡開する側に設置され、成膜用ターゲット２の設置面における垂線に対して傾斜する角度で第２のスパッタ処理ＳＰ２としてのイオンビームを照射し、垂線に対するイオンビームの正反射方向に向かう領域に位置する成膜対象物１の表面に成膜用ターゲット２からのスパッタ粒子を飛翔させる態様が挙げられる。
ここで、成膜対象物１の移動方向とは、成膜対象物１が直線軌跡に沿って移動する態様ではその直線軌跡の方向を指し、成膜対象物１が曲線軌跡に沿って移動する態様では曲線軌跡の接線方向を指す。仮に、成膜対象物１の移動方向に対して成膜用ターゲット２を平行に設置すると、イオンビームスパッタ装置４からのイオンビームを成膜用ターゲット２に対して斜め方向から照射するに当たって、成膜対象物１と成膜用ターゲット２との間の狭い空間にイオンビームスパッタ装置４の設置スペースを確保する必要があり、成膜対象物１の移動機構７と干渉する懸念がある。
ここで、成膜対象物１の移動方向とは、成膜対象物１が直線軌跡に沿って移動する態様ではその直線軌跡の方向を指し、成膜対象物１が曲線軌跡に沿って移動する態様では曲線軌跡の接線方向を指す。仮に、成膜対象物１の移動方向に対して成膜用ターゲット２を平行に設置すると、イオンビームスパッタ装置４からのイオンビームを成膜用ターゲット２に対して斜め方向から照射するに当たって、成膜対象物１と成膜用ターゲット２との間の狭い空間にイオンビームスパッタ装置４の設置スペースを確保する必要があり、成膜対象物１の移動機構７と干渉する懸念がある。
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
先ず、本実施の形態に係る成膜体製造装置における製造対象は、広く成膜対象物の表面を成膜して成膜体とするものに適用することができるものであるが、その代表的態様として、以下の実施の形態では、金属膜付耐熱性樹脂フィルムを例に挙げて説明する。
−金属膜付耐熱性樹脂フィルム−
金属膜付耐熱性樹脂フィルムとしては、耐熱性樹脂フィルムの表面にＮｉ系合金等から成る膜とＣｕ膜が積層された構造体が例示される。このような構造を有する金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、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される。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。
上記Ｎｉ系合金等から成る膜はシード層と呼ばれ、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よりその組成が選択される。そして、シード層には、Ｎｉ−Ｃｒ合金やインコネルやコンズタンタンやモネル等の各種公知の合金を用いることができる。また、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの金属膜（Ｃｕ膜）を更に厚くしたい場合、湿式めっき法を用いて金属膜を形成することがある。そして、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。湿式めっき処理は、常法による湿式めっき法の諸条件を採用すればよい。
また、上記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または液晶ポリマー系フィルムから選ばれる樹脂フィルムが挙げられ、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。
尚、上記金属膜付耐熱性樹脂フィルムとして、長尺耐熱性樹脂フィルムへＮｉ-Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層した構造体を例示したが、上記金属膜のほか、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等の成膜にも適用できることは勿論である。
◎実施の形態１
先ず、本実施の形態に係る成膜体製造装置における製造対象は、広く成膜対象物の表面を成膜して成膜体とするものに適用することができるものであるが、その代表的態様として、以下の実施の形態では、金属膜付耐熱性樹脂フィルムを例に挙げて説明する。
−金属膜付耐熱性樹脂フィルム−
金属膜付耐熱性樹脂フィルムとしては、耐熱性樹脂フィルムの表面にＮｉ系合金等から成る膜とＣｕ膜が積層された構造体が例示される。このような構造を有する金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、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される。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。
上記Ｎｉ系合金等から成る膜はシード層と呼ばれ、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よりその組成が選択される。そして、シード層には、Ｎｉ−Ｃｒ合金やインコネルやコンズタンタンやモネル等の各種公知の合金を用いることができる。また、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの金属膜（Ｃｕ膜）を更に厚くしたい場合、湿式めっき法を用いて金属膜を形成することがある。そして、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。湿式めっき処理は、常法による湿式めっき法の諸条件を採用すればよい。
また、上記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または液晶ポリマー系フィルムから選ばれる樹脂フィルムが挙げられ、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。
尚、上記金属膜付耐熱性樹脂フィルムとして、長尺耐熱性樹脂フィルムへＮｉ-Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層した構造体を例示したが、上記金属膜のほか、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等の成膜にも適用できることは勿論である。
図２は実施の形態１に係る成膜体製造装置の全体構成を示す。
−成膜体製造装置の全体構成−
本実施の形態では、成膜体製造装置は、ウェブ状の長尺耐熱性フィルムの表面を金属膜で成膜して成膜体とする製造装置を示し、この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置には、長尺耐熱性樹脂フィルム面に効率よく金属膜が成膜されるスパッタリングウェブコータが一般的に用いられている。
すなわち、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）は、装置筐体としての真空チャンバ１１を有し、この真空チャンバ１１内の上部に成膜前後のフィルムが収容される収容室１１ａを、下部に成膜室１１ｂを確保するように仕切り板１２によって区画されている。
また、長尺耐熱性樹脂フィルム１３は、仕切り板１２に設けられた開口１２ａを通じて収容室１１ａから成膜室１１ｂに搬入され、また、成膜後には成膜室１１ｂから収容室１１ａへと搬出されるようになっている。尚、仕切り板１２の開口１２ａの気密性を高めるため、２本のロールが近接して配置されたスリットロールを開口１２ａに付設してもよい。また、収容室１１ａから成膜室１１ｂは、別系統のドライポンプ、メカニカルブースターポンプとターボ分子ポンプを用いて、独立排気している。
−成膜体製造装置の全体構成−
本実施の形態では、成膜体製造装置は、ウェブ状の長尺耐熱性フィルムの表面を金属膜で成膜して成膜体とする製造装置を示し、この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置には、長尺耐熱性樹脂フィルム面に効率よく金属膜が成膜されるスパッタリングウェブコータが一般的に用いられている。
すなわち、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）は、装置筐体としての真空チャンバ１１を有し、この真空チャンバ１１内の上部に成膜前後のフィルムが収容される収容室１１ａを、下部に成膜室１１ｂを確保するように仕切り板１２によって区画されている。
また、長尺耐熱性樹脂フィルム１３は、仕切り板１２に設けられた開口１２ａを通じて収容室１１ａから成膜室１１ｂに搬入され、また、成膜後には成膜室１１ｂから収容室１１ａへと搬出されるようになっている。尚、仕切り板１２の開口１２ａの気密性を高めるため、２本のロールが近接して配置されたスリットロールを開口１２ａに付設してもよい。また、収容室１１ａから成膜室１１ｂは、別系統のドライポンプ、メカニカルブースターポンプとターボ分子ポンプを用いて、独立排気している。
また、長尺耐熱性樹脂フィルム１３は、収容室１１ａ内に設けられた巻出しロール１４から巻き出されて収容室１１ａ内の巻取りロール２０に巻き取られるようになっており、成膜室１１ｂ内の巻出しロール１４と巻取りロール２０間の搬送路上に、モータ駆動されかつ温調された冷媒が内部に循環するキャンロール１７が配置されている。
更に、収容室１１ａ内の巻出しロール１４と巻取りロール２０間の搬送路上には、長尺耐熱性樹脂フィルム１３を案内するガイドロール１５，１９が設けられており、かつ、キャンロール１７の両側近傍には、キャンロール１７の周速度との調整によってキャンロール１７外周面に長尺耐熱性樹脂フィルム１３を密着させるモータ駆動のフィードロール１６，１８が配置されている。
そして、巻出しロール１４と巻取りロール２０はパウダークラッチ等により長尺耐熱性樹脂フィルム１３の張力バランスを保っており、キャンロール１７の回転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１６，１８により、巻出しロール１４から長尺耐熱性樹脂フィルム１３が巻き出されて巻取りロール２０に巻き取られるようになっている。
更に、収容室１１ａ内の巻出しロール１４と巻取りロール２０間の搬送路上には、長尺耐熱性樹脂フィルム１３を案内するガイドロール１５，１９が設けられており、かつ、キャンロール１７の両側近傍には、キャンロール１７の周速度との調整によってキャンロール１７外周面に長尺耐熱性樹脂フィルム１３を密着させるモータ駆動のフィードロール１６，１８が配置されている。
そして、巻出しロール１４と巻取りロール２０はパウダークラッチ等により長尺耐熱性樹脂フィルム１３の張力バランスを保っており、キャンロール１７の回転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１６，１８により、巻出しロール１４から長尺耐熱性樹脂フィルム１３が巻き出されて巻取りロール２０に巻き取られるようになっている。
また、フィードロール１６，１８とキャンロール１７との周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように制御することにより、長尺耐熱性樹脂フィルム１３を長さ方向に伸ばした状態でキャンロール１７表面に接触（密着）させることができる。また、長尺耐熱性樹脂フィルム１３に張力を付与するためにガイドロール１５，１９をエクスパンドロールとし、フィードロール１６，１８とエクスパンドロールとの両者を組み合わせることで、キャンロール１７の表面に長尺耐熱性樹脂フィルム１３を接触（密着）させるようにしてもよい。
ここで、各ロール表面はハードクロム湿式めっき膜に形成されていてもよく、あるいは、ＣＶＤ法（化学気相成膜法）、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により形成された硬質で耐摩耗性の高いＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜表面若しくは金属窒化膜表面に形成されていてもよい。
ここで、各ロール表面はハードクロム湿式めっき膜に形成されていてもよく、あるいは、ＣＶＤ法（化学気相成膜法）、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により形成された硬質で耐摩耗性の高いＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜表面若しくは金属窒化膜表面に形成されていてもよい。
また、キャンロール１７の近傍には、キャンロール１７の外周面に対向して複数の成膜装置３０，４０が設置されている。
そして、本例では、成膜装置３０，４０による成膜処理を行う前に長尺耐熱性樹脂フィルム１３と金属膜との密着性を高めるための表面処理ユニット２５が成膜室１１ｂ内に設けられている。
尚、表面処理ユニット２５における真空中での表面処理方法として、プラズマ処理、イオンビーム処理、ＵＶ光処理等がある。
そして、本例では、成膜装置３０，４０による成膜処理を行う前に長尺耐熱性樹脂フィルム１３と金属膜との密着性を高めるための表面処理ユニット２５が成膜室１１ｂ内に設けられている。
尚、表面処理ユニット２５における真空中での表面処理方法として、プラズマ処理、イオンビーム処理、ＵＶ光処理等がある。
−成膜装置−
本実施の形態では、成膜装置３０，４０は、図２に示すように、キャンロール１７に対向して成膜用の金属ターゲット２３，２４を設置したものである。この金属ターゲット２３，２４はキャンロール１７の法線Ｌ（具体的にはＬ１，Ｌ２）に対して非直交な位置に配置されている。見方を変えると、長尺耐熱性樹脂フィルム１３は、図３に示すように、キャンロール１７の周面のうち法線Ｌ（具体的にはＬ２）と交差する部位での接線方向に延びる基準線Ｈを搬送方向とするものであるが、金属ターゲット２３，２４は基準線Ｈとは非平行に配置されている。本例では、金属ターゲット２３は、基準線Ｈに対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向下流側が拡開するように角度αで傾斜配置され、また、金属ターゲット２４は、基準線Ｈに対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向上流側が拡開するように角度βで傾斜配置されている。
また、本実施の形態では、金属ターゲット２３，２４に対向するキャンロール１７上にはキャンロール１７の回転に伴って長尺耐熱性樹脂フィルム１３が搬送されるが、図３に示すように、キャンロール１７の周囲はカバー２６で覆われており、このカバー２６には成膜装置３０，４０による成膜処理が実施される箇所に処理開口２７が開設されている。
尚、金属ターゲット２３，２４は後述するマグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２に固定具５０（図６（ａ）（ｂ）参照）を介して固定されている。
本実施の形態では、成膜装置３０，４０は、図２に示すように、キャンロール１７に対向して成膜用の金属ターゲット２３，２４を設置したものである。この金属ターゲット２３，２４はキャンロール１７の法線Ｌ（具体的にはＬ１，Ｌ２）に対して非直交な位置に配置されている。見方を変えると、長尺耐熱性樹脂フィルム１３は、図３に示すように、キャンロール１７の周面のうち法線Ｌ（具体的にはＬ２）と交差する部位での接線方向に延びる基準線Ｈを搬送方向とするものであるが、金属ターゲット２３，２４は基準線Ｈとは非平行に配置されている。本例では、金属ターゲット２３は、基準線Ｈに対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向下流側が拡開するように角度αで傾斜配置され、また、金属ターゲット２４は、基準線Ｈに対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向上流側が拡開するように角度βで傾斜配置されている。
また、本実施の形態では、金属ターゲット２３，２４に対向するキャンロール１７上にはキャンロール１７の回転に伴って長尺耐熱性樹脂フィルム１３が搬送されるが、図３に示すように、キャンロール１７の周囲はカバー２６で覆われており、このカバー２６には成膜装置３０，４０による成膜処理が実施される箇所に処理開口２７が開設されている。
尚、金属ターゲット２３，２４は後述するマグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２に固定具５０（図６（ａ）（ｂ）参照）を介して固定されている。
本実施の形態において、成膜装置３０，４０は、金属ターゲット２３，２４のキャンロール１７とは反対側の背面に設置されるマグネトロンスパッタ装置３１，４１と、金属ターゲット２３，２４に対してイオンビームを照射するイオンビームスパッタ装置３５，４５と、を併用している。
ここで、マグネトロンスパッタ装置３１，４１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、金属ターゲット２３，２４の背面に磁石３３，４３が内蔵されたカソード３２，４２を有し、このカソード３２，４２に電圧を印加することで金属ターゲット２３，２４の表面に漏洩磁界Ｍを作用させ、金属ターゲット２３，２４の近傍に生成されたプラズマＰＬによって金属ターゲット２３，２４の表面に対して第１のスパッタ処理ＳＰ１を行う。
このとき、カソード３２，４２内の磁石３３，４３は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、長方形状のカソード３２，４２の短手方向（図中ｘ方向）に対して３列（３３ａ〜３３ｃ，４３ａ〜４３ｃ）に配置され、カソード３２，４２の長手方向（図中ｙ方向）に対して中央に一列配置されると共に、これを取り囲むように配置されている。
従って、本例では、カソード３２，４２内の磁石３３，４３の配列パターンにより中央の磁石３３ｂ（又は４３ｂ）と、周囲の磁石３３ａ，３３ｃ（又は４３ａ，４３ｃ）との間に磁束密度の強い漏洩磁界が作用することから、金属ターゲット２３，２４の表面では、図４（ｃ）に示すように、第１のスパッタ処理ＳＰ１が行われ、カソード３２，４２の中央の磁石３３ｂ列、４３ｂ列を取り囲むような形状のエロージョン領域Ｒｅ（図６（ａ）参照）が生成される。この状態では、金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅ以外には非エロージョン領域Ｒｎが存在している。
ここで、マグネトロンスパッタ装置３１，４１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、金属ターゲット２３，２４の背面に磁石３３，４３が内蔵されたカソード３２，４２を有し、このカソード３２，４２に電圧を印加することで金属ターゲット２３，２４の表面に漏洩磁界Ｍを作用させ、金属ターゲット２３，２４の近傍に生成されたプラズマＰＬによって金属ターゲット２３，２４の表面に対して第１のスパッタ処理ＳＰ１を行う。
このとき、カソード３２，４２内の磁石３３，４３は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、長方形状のカソード３２，４２の短手方向（図中ｘ方向）に対して３列（３３ａ〜３３ｃ，４３ａ〜４３ｃ）に配置され、カソード３２，４２の長手方向（図中ｙ方向）に対して中央に一列配置されると共に、これを取り囲むように配置されている。
従って、本例では、カソード３２，４２内の磁石３３，４３の配列パターンにより中央の磁石３３ｂ（又は４３ｂ）と、周囲の磁石３３ａ，３３ｃ（又は４３ａ，４３ｃ）との間に磁束密度の強い漏洩磁界が作用することから、金属ターゲット２３，２４の表面では、図４（ｃ）に示すように、第１のスパッタ処理ＳＰ１が行われ、カソード３２，４２の中央の磁石３３ｂ列、４３ｂ列を取り囲むような形状のエロージョン領域Ｒｅ（図６（ａ）参照）が生成される。この状態では、金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅ以外には非エロージョン領域Ｒｎが存在している。
また、本実施の形態では、成膜装置３０のイオンビームスパッタ装置３５は、図２に示すように、金属ターゲット２３に対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向下流側にイオン銃３６を設置し、このイオン銃３６から照射されるイオンビームＢｍを金属ターゲット２３の表面に当てることで第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うようになっている。
一方、成膜装置４０のイオンビームスパッタ装置４５は、図２及び図３に示すように、金属ターゲット２４に対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向上流側にイオン銃４６を設置し、このイオン銃４６から照射されるイオンビームＢｍを金属ターゲット２４の表面に当てることで第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うようになっている。
本例では、イオン銃３６，４６からのイオンビームＢｍは、金属ターゲット２３，２４の設置面の垂線に対して所定の角度θで金属ターゲット２３，２４の表面に入射し、第２のスパッタ処理ＳＰ ２ を行い、イオンビームＢｍの入射方向に対して主に正反射方向に向かって第２のスパッタ処理ＳＰ ２ に伴って生成されるスパッタ粒子（原子又は分子等）を飛翔させるようになっている。
特に、本例では、イオンビームスパッタ装置３５，４５は、図４（ｃ）に示すように、マグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１に伴う金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎのうち、本例では、図４（ｃ）のリング状のエロージョン領域Ｒｅの内側に位置する非エロージョン領域Ｒｎを含むように予め走査範囲Ｓｃを選定し、当該走査範囲Ｓｃの全域に対してイオンビームＢｍを順次走査して照射し、第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うようになっている。
尚、本実施の形態では、１枚の金属ターゲット２３，２４に対してマグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１とイオンビームスパッタ装置３５，４５による第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うため、金属ターゲット２３，２４への熱負荷を低減するために、通常より水冷を強化する必要がある。
一方、成膜装置４０のイオンビームスパッタ装置４５は、図２及び図３に示すように、金属ターゲット２４に対して長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送方向上流側にイオン銃４６を設置し、このイオン銃４６から照射されるイオンビームＢｍを金属ターゲット２４の表面に当てることで第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うようになっている。
本例では、イオン銃３６，４６からのイオンビームＢｍは、金属ターゲット２３，２４の設置面の垂線に対して所定の角度θで金属ターゲット２３，２４の表面に入射し、第２のスパッタ処理ＳＰ ２ を行い、イオンビームＢｍの入射方向に対して主に正反射方向に向かって第２のスパッタ処理ＳＰ ２ に伴って生成されるスパッタ粒子（原子又は分子等）を飛翔させるようになっている。
特に、本例では、イオンビームスパッタ装置３５，４５は、図４（ｃ）に示すように、マグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１に伴う金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎのうち、本例では、図４（ｃ）のリング状のエロージョン領域Ｒｅの内側に位置する非エロージョン領域Ｒｎを含むように予め走査範囲Ｓｃを選定し、当該走査範囲Ｓｃの全域に対してイオンビームＢｍを順次走査して照射し、第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うようになっている。
尚、本実施の形態では、１枚の金属ターゲット２３，２４に対してマグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１とイオンビームスパッタ装置３５，４５による第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うため、金属ターゲット２３，２４への熱負荷を低減するために、通常より水冷を強化する必要がある。
−制御系−
また、本実施の形態では、成膜体製造装置は、図５に示すような制御系を備えている。
同図において、成膜体製造装置の制御系は、マイクロコンピュータからなる制御装置１００を有し、この制御装置１００によってキャンロール１７の速度及び温調を制御すると共に、フィードロール１６，１８の駆動、速度を制御し、また、成膜装置３０，４０によるスパッタ処理量及び表面処理ユニット２５による表面処理量を制御するようになっている。
そして、この制御装置１００には操作パネル１１０が接続され、操作パネル１１０を操作することで、長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送速度であるフィルム搬送速度ｖ、第１のスパッタ処理ＳＰ１、第２のスパッタ処理ＳＰ２の各処理量を個別に調整することが可能である。
また、本実施の形態では、成膜体製造装置は、図５に示すような制御系を備えている。
同図において、成膜体製造装置の制御系は、マイクロコンピュータからなる制御装置１００を有し、この制御装置１００によってキャンロール１７の速度及び温調を制御すると共に、フィードロール１６，１８の駆動、速度を制御し、また、成膜装置３０，４０によるスパッタ処理量及び表面処理ユニット２５による表面処理量を制御するようになっている。
そして、この制御装置１００には操作パネル１１０が接続され、操作パネル１１０を操作することで、長尺耐熱性樹脂フィルム１３の搬送速度であるフィルム搬送速度ｖ、第１のスパッタ処理ＳＰ１、第２のスパッタ処理ＳＰ２の各処理量を個別に調整することが可能である。
−金属ターゲットの使用状態−
本実施の形態では、成膜装置３０，４０により、長尺耐熱性樹脂フィルム１３の表面に金属膜を成膜する。
このとき、成膜装置３０，４０のマグネトロンスパッタ装置３１，４１は、図６（ａ）に示すように、磁石３３，４３内蔵のカソード３２，４２による漏洩磁界を金属ターゲット２３，２４に作用させ、この結果、金属ターゲット２３，２４では磁石３３，４３の配列パターンに依存するリング状のエロージョン領域Ｒｅが生成され、このリング状のエロージョン領域Ｒｅを除く箇所には非エロージョン領域Ｒｎが残る。このような金属ターゲット２３，２４は、使用効率が低いばかりでなく、非エロ−ジョン領域Ｒｎには、スパッタリングされたスパッタ粒子である原子（分子）が堆積することもある。この堆積物が剥がれ落ちたり、浮き上がることが異常放電に起因するという懸念がある。
しかしながら、本実施の形態では、成膜装置３０，４０のイオンビームスパッタ装置３５，４５は、図６（ｂ）に示すように、マグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１では、ほとんどスパッタリングされなかった金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅで囲まれた中央部の非エロ−ジョン領域Ｒｎに対し、イオンビームＢｍによる第２のスパッタ処理ＳＰ２を行っているため、第１のスパッタ処理ＳＰ１では残存していた非エロ−ジョン領域Ｒｎはほとんど存在しなくなり、エロージョン領域Ｒｅに至る。このことにより、金属ターゲット２３，２４の使用効率も向上し、また、非エロージョン領域Ｒｎへのスパッタ粒子の堆積に起因する異常放電も起こり難い。
ここで、イオンビームＢｍは、適切なマグネット構造あるいは加速グリッド構造により、拡散型ビームではなく収束型ビームが適しており、主として非エロ−ジョン領域Ｒｎに照射されるようになっている。
イオンビームＢｍの照射範囲が非エロージョン領域Ｒｎを超えてしまうと、マグネトロンスパッタ装置３１，４１によるエロージョン領域Ｒｅまでも、イオンビームＢｍでさらにスパッタ処理を行うことになってしまい、成膜速度の向上と異常放電の防止には効果的であるが、金属ターゲット２３，２４使用効率の向上にはあまり有効ではない。
本実施の形態では、成膜装置３０，４０により、長尺耐熱性樹脂フィルム１３の表面に金属膜を成膜する。
このとき、成膜装置３０，４０のマグネトロンスパッタ装置３１，４１は、図６（ａ）に示すように、磁石３３，４３内蔵のカソード３２，４２による漏洩磁界を金属ターゲット２３，２４に作用させ、この結果、金属ターゲット２３，２４では磁石３３，４３の配列パターンに依存するリング状のエロージョン領域Ｒｅが生成され、このリング状のエロージョン領域Ｒｅを除く箇所には非エロージョン領域Ｒｎが残る。このような金属ターゲット２３，２４は、使用効率が低いばかりでなく、非エロ−ジョン領域Ｒｎには、スパッタリングされたスパッタ粒子である原子（分子）が堆積することもある。この堆積物が剥がれ落ちたり、浮き上がることが異常放電に起因するという懸念がある。
しかしながら、本実施の形態では、成膜装置３０，４０のイオンビームスパッタ装置３５，４５は、図６（ｂ）に示すように、マグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１では、ほとんどスパッタリングされなかった金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅで囲まれた中央部の非エロ−ジョン領域Ｒｎに対し、イオンビームＢｍによる第２のスパッタ処理ＳＰ２を行っているため、第１のスパッタ処理ＳＰ１では残存していた非エロ−ジョン領域Ｒｎはほとんど存在しなくなり、エロージョン領域Ｒｅに至る。このことにより、金属ターゲット２３，２４の使用効率も向上し、また、非エロージョン領域Ｒｎへのスパッタ粒子の堆積に起因する異常放電も起こり難い。
ここで、イオンビームＢｍは、適切なマグネット構造あるいは加速グリッド構造により、拡散型ビームではなく収束型ビームが適しており、主として非エロ−ジョン領域Ｒｎに照射されるようになっている。
イオンビームＢｍの照射範囲が非エロージョン領域Ｒｎを超えてしまうと、マグネトロンスパッタ装置３１，４１によるエロージョン領域Ｒｅまでも、イオンビームＢｍでさらにスパッタ処理を行うことになってしまい、成膜速度の向上と異常放電の防止には効果的であるが、金属ターゲット２３，２４使用効率の向上にはあまり有効ではない。
また、金属ターゲット２３，２４に対する使用効率を向上させるという観点からすれば、マグネトロンスパッタ装置３１，４１による第１のスパッタ処理ＳＰ１と、イオンビームスパッタ装置３５，４５による第２のスパッタ処理ＳＰ２とを略同時に並行して行うのが好ましい。この場合、第２のスパッタ処理ＳＰ２については、第１のスパッタ処理ＳＰ１による金属ターゲット２３，２４のエロージョン領域Ｒｅを予め予測しておき、予測したエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎに対して第２のスパッタ処理ＳＰ２を行うようにすればよい。
このとき、第１のスパッタ処理ＳＰ１及び第２のスパッタ処理ＳＰ２が並行して行われると、両方のスパッタ処理で生成されたスパッタ粒子が混在した状態で、長尺耐熱性樹脂フィルム１３の表面を成膜することになるため、スパッタ粒子による成膜性が略均一に保たれる。
また、第１のスパッタ処理ＳＰ１に加えて第２のスパッタ処理ＳＰ２が行われるため、第１のスパッタ処理ＳＰ１だけの態様に比べて、金属ターゲット２３，２４の使用効率が向上する。この状態では、例えばフィルム搬送速度ｖを速く設定したとしても、単位時間当たりのスパッタ処理量が増加する分、第１のスパッタ処理ＳＰ１だけの態様で得られる成膜の厚さと同等の厚さの成膜を得ることが可能である。
尚、本実施の形態では、イオンビームスパッタ装置３５，４５による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、金属ターゲット２３，２４の中央部に残った非エロージョン領域Ｒｎを処理対象としているが、これに限られるものではなく、金属ターゲット２３，２４の周囲に残った非エロージョン領域Ｒｎを処理対象にしてもよい。
このように、本実施の形態に係る成膜体製造装置によれば、単純な構造のマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理とイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理の両方を組み合わせることにより、ターゲット使用効率と成膜速度の向上、非エロージョン領域の低減の効果を得ることが可能になり、成膜時間の短縮、生産能力の向上、生産コストの低減を期待することが可能である。
このとき、第１のスパッタ処理ＳＰ１及び第２のスパッタ処理ＳＰ２が並行して行われると、両方のスパッタ処理で生成されたスパッタ粒子が混在した状態で、長尺耐熱性樹脂フィルム１３の表面を成膜することになるため、スパッタ粒子による成膜性が略均一に保たれる。
また、第１のスパッタ処理ＳＰ１に加えて第２のスパッタ処理ＳＰ２が行われるため、第１のスパッタ処理ＳＰ１だけの態様に比べて、金属ターゲット２３，２４の使用効率が向上する。この状態では、例えばフィルム搬送速度ｖを速く設定したとしても、単位時間当たりのスパッタ処理量が増加する分、第１のスパッタ処理ＳＰ１だけの態様で得られる成膜の厚さと同等の厚さの成膜を得ることが可能である。
尚、本実施の形態では、イオンビームスパッタ装置３５，４５による第２のスパッタ処理ＳＰ２は、金属ターゲット２３，２４の中央部に残った非エロージョン領域Ｒｎを処理対象としているが、これに限られるものではなく、金属ターゲット２３，２４の周囲に残った非エロージョン領域Ｒｎを処理対象にしてもよい。
このように、本実施の形態に係る成膜体製造装置によれば、単純な構造のマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理とイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理の両方を組み合わせることにより、ターゲット使用効率と成膜速度の向上、非エロージョン領域の低減の効果を得ることが可能になり、成膜時間の短縮、生産能力の向上、生産コストの低減を期待することが可能である。
◎比較の形態１
図７は比較の形態１に係る成膜体製造装置を示す。
同図において、成膜体製造装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、成膜装置１３０，１４０が実施の形態１と異なり、マグネトロンスパッタ装置１３１，１４１のみを備えている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
比較の形態１によれば、各成膜装置１３０，１４０では、マグネトロンスパッタ装置１３１，１４１によるスパッタ処理が金属ターゲット２３，２４に対して行われるため、金属ターゲット２３，２４にはエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎが多く残ってしまい、実施の形態１に比べて、金属ターゲット２３，２４の使用効率が悪いことが理解される。
また、比較の形態１では、各成膜装置１３０，１４０にはマグネトロンスパッタ装置１３１，１４１に加えてイオンビームスパッタ装置を設置する必要がないため、金属ターゲット２３，２４はキャンロール１７の法線Ｌ（具体的にはＬ１，Ｌ２）に対して略直交する配置にすることが可能であることが理解される。この点、実施の形態１の成膜装置３０，４０のように、マグネトロンスパッタ装置３１，４１に加えてイオンビームスパッタ装置３５，４５を設置する場合には、金属ターゲット２３，２４の設置姿勢を工夫することが必要であることが理解される。
図７は比較の形態１に係る成膜体製造装置を示す。
同図において、成膜体製造装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、成膜装置１３０，１４０が実施の形態１と異なり、マグネトロンスパッタ装置１３１，１４１のみを備えている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
比較の形態１によれば、各成膜装置１３０，１４０では、マグネトロンスパッタ装置１３１，１４１によるスパッタ処理が金属ターゲット２３，２４に対して行われるため、金属ターゲット２３，２４にはエロージョン領域Ｒｅ以外の非エロージョン領域Ｒｎが多く残ってしまい、実施の形態１に比べて、金属ターゲット２３，２４の使用効率が悪いことが理解される。
また、比較の形態１では、各成膜装置１３０，１４０にはマグネトロンスパッタ装置１３１，１４１に加えてイオンビームスパッタ装置を設置する必要がないため、金属ターゲット２３，２４はキャンロール１７の法線Ｌ（具体的にはＬ１，Ｌ２）に対して略直交する配置にすることが可能であることが理解される。この点、実施の形態１の成膜装置３０，４０のように、マグネトロンスパッタ装置３１，４１に加えてイオンビームスパッタ装置３５，４５を設置する場合には、金属ターゲット２３，２４の設置姿勢を工夫することが必要であることが理解される。
以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
図２に示す実施の形態１に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）を用い、長尺耐熱性樹脂フィルム１３には、幅５００ｍｍ、長さ１０００ｍ、厚さ２５μｍの東レデュポン株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「カプトン（登録商標）」を使用した。
また、図２に示すキャンロール１７は、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。
更に、収容室１１ａの表面処理ユニット２５には、アルゴンガスが３０ｓｃｃｍ導入されるイオンビーム照射を採用し、ＤＣイオンビーム電圧３ｋＶを印加した。
イオンビームはマグネトロンスパッタ装置３１，４１に取り付けられた金属製カソード３２，４２の垂線方向から３０°傾いた位置に配置され、マグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２もキャンロール１７の法線方向から３０°傾いた位置に配置されている。
＜実施例１＞
図２に示す実施の形態１に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）を用い、長尺耐熱性樹脂フィルム１３には、幅５００ｍｍ、長さ１０００ｍ、厚さ２５μｍの東レデュポン株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「カプトン（登録商標）」を使用した。
また、図２に示すキャンロール１７は、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。
更に、収容室１１ａの表面処理ユニット２５には、アルゴンガスが３０ｓｃｃｍ導入されるイオンビーム照射を採用し、ＤＣイオンビーム電圧３ｋＶを印加した。
イオンビームはマグネトロンスパッタ装置３１，４１に取り付けられた金属製カソード３２，４２の垂線方向から３０°傾いた位置に配置され、マグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２もキャンロール１７の法線方向から３０°傾いた位置に配置されている。
また、上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３に成膜される金属膜はシード層であるＮｉ−Ｃｒ膜の上にＣｕ膜を成膜するものとし、かつ、マグネトロンスパッタ装置３１のカソード３２にはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタ装置４１のカソード４２にはＣｕターゲットを用い、更に、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍ導入し、マグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２への印加電力はそれぞれ１０ｋＷ、２７ｋＷで、電力制御で成膜を行った。この条件で、フィルム搬送速度ｖ（図５参照）を２ｍ／ｍｉｎにすると、Ｎｉ−Ｃｒ層の膜厚は２５ｎｍ、Ｃｕ層の膜厚は７５ｎｍになる。
また、イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームには、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入してＤＣイオンビーム電圧４ｋＶを印加した。
また、上記巻出しロール１４と巻取りロール２０の張力は８０Ｎとした。更に、上流側モータ駆動フィードロール１６の周速度はキャンロール１７の周速度の９９．９％とし、かつ、下流側モータ駆動フィードロール１８の周速度はキャンロール１７の周速度（２ｍ／分）の１００．１％とした。この設定により、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３は徐々に引っ張られることになり、キャンロール１７表面に強く密着する。また、キャンロール１７は水冷により２０℃に制御されており、上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３がキャンロール１７表面に強く密着しないと熱伝導による冷却効果は期待できない。
また、上記巻出しロール１４と巻取りロール２０の張力は８０Ｎとした。更に、上流側モータ駆動フィードロール１６の周速度はキャンロール１７の周速度の９９．９％とし、かつ、下流側モータ駆動フィードロール１８の周速度はキャンロール１７の周速度（２ｍ／分）の１００．１％とした。この設定により、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３は徐々に引っ張られることになり、キャンロール１７表面に強く密着する。また、キャンロール１７は水冷により２０℃に制御されており、上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３がキャンロール１７表面に強く密着しないと熱伝導による冷却効果は期待できない。
そして、収容室１１ａの巻出しロール１４に上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３をセットし、かつ、表面処理ユニット２５、キャンロール１７を経由して上記耐熱性ポリイミドフィルム１３の先端部を巻取りロール２０に取り付けた。
また、上記真空チャンバ１１における成膜室１１ｂと収容室１１ａと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。
そして、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３の搬送速度を３ｍ／分にした後、表面処理ユニット２５のイオンビームに酸素ガスを導入して電圧を印加し、かつ、各マグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２にアルゴンガスを導入して電力を印加し、Ｎｉ−Ｃｒ膜のシード層とその上に成膜するＣｕ膜の成膜を開始した。
また、上記真空チャンバ１１における成膜室１１ｂと収容室１１ａと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。
そして、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）１３の搬送速度を３ｍ／分にした後、表面処理ユニット２５のイオンビームに酸素ガスを導入して電圧を印加し、かつ、各マグネトロンスパッタ装置３１，４１のカソード３２，４２にアルゴンガスを導入して電力を印加し、Ｎｉ−Ｃｒ膜のシード層とその上に成膜するＣｕ膜の成膜を開始した。
ここで、成膜中の異常放電をスパッタ電源の機能であるスパッタ電流値の上昇回数でカウントし、異常放電が発生したと同時に１ｍｓ間スパッタ電力を遮断し、異常放電を終息させた。
耐熱性ポリイミドフィルム１３の全長に成膜が完了した後、耐熱性ポリイミドフィルム１３の搬送を停止し、かつ、各ポンプを停止してから成膜室１１ｂと収容室１１ａをベント（大気開放）し、巻出しロール１４の耐熱性ポリイミドフィルム１３の終端部を外し、全ての耐熱性ポリイミドフィルム１３を巻取りロール２０に巻き取ってから取り外した。
そして、金属ターゲットを交換せずに合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの連続成膜を行った。
耐熱性ポリイミドフィルム１３の全長に成膜が完了した後、耐熱性ポリイミドフィルム１３の搬送を停止し、かつ、各ポンプを停止してから成膜室１１ｂと収容室１１ａをベント（大気開放）し、巻出しロール１４の耐熱性ポリイミドフィルム１３の終端部を外し、全ての耐熱性ポリイミドフィルム１３を巻取りロール２０に巻き取ってから取り外した。
そして、金属ターゲットを交換せずに合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの連続成膜を行った。
＜実施例２＞
イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームに、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入してＤＣイオンビーム電圧３ｋＶ印加すること以外は、実施例１の成膜条件と同様に、耐熱性ポリイミドフィルムの全長に成膜を行った。そして、合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの成膜を行った。
イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームに、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入してＤＣイオンビーム電圧３ｋＶ印加すること以外は、実施例１の成膜条件と同様に、耐熱性ポリイミドフィルムの全長に成膜を行った。そして、合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの成膜を行った。
＜実施例３＞
イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームに、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入してＤＣイオンビーム電圧２ｋＶ印加すること以外は、実施例１の成膜条件と同様に、耐熱性ポリイミドフィルムの全長に成膜を行った。そして、合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの成膜を行った。
イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームに、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入してＤＣイオンビーム電圧２ｋＶ印加すること以外は、実施例１の成膜条件と同様に、耐熱性ポリイミドフィルムの全長に成膜を行った。そして、合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの成膜を行った。
＜比較例１＞
イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームに、Ａｒガスを導入せず、ＤＣイオンビーム電圧を停止すること以外は、実施例１の成膜条件と同様に、耐熱性ポリイミドフィルムの全長に成膜を行った。そして、合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの成膜を行った。
イオンビームスパッタ装置３５，４５に用いるイオンビームに、Ａｒガスを導入せず、ＤＣイオンビーム電圧を停止すること以外は、実施例１の成膜条件と同様に、耐熱性ポリイミドフィルムの全長に成膜を行った。そして、合計１０本の耐熱性ポリイミドフィルムの成膜、すなわち１００００ｍの成膜を行った。
＜評価＞
実施例１〜３及び比較例１の評価として、実施例１、実施例２、実施例３と比較例１に使用した金属ターゲットを取り外し、重量測定によるターゲット使用効率を求めた。さらに、成膜した耐熱性ポリイミドフィルムのＮｉ−Ｃｒ層とＣｕ層の平均膜厚をＸ線吸収量によって求めた。金属ターゲット使用効率、平均膜厚、異常放電のカウントを表１にまとめる。
実施例１〜３及び比較例１の評価として、実施例１、実施例２、実施例３と比較例１に使用した金属ターゲットを取り外し、重量測定によるターゲット使用効率を求めた。さらに、成膜した耐熱性ポリイミドフィルムのＮｉ−Ｃｒ層とＣｕ層の平均膜厚をＸ線吸収量によって求めた。金属ターゲット使用効率、平均膜厚、異常放電のカウントを表１にまとめる。
表１に示す結果から、実施例１〜３では、１枚のターゲットに対してマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理とイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理とを行う構成により、成膜速度の向上、ターゲット使用効率の向上と異常放電回数の低減が確認できた。
また、比較例１では、成膜速度の低下、ターゲット使用効率の低下と異常放電回数の増加が確認された。
以上の結果から、単純な構造のマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理とイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理の両方を組み合わせることにより、ターゲット使用効率と成膜速度の向上、非エロージョン領域の低減の効果を得ることがわかる。
以上の結果から、単純な構造のマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理とイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理の両方を組み合わせることにより、ターゲット使用効率と成膜速度の向上、非エロージョン領域の低減の効果を得ることがわかる。
１ 成膜対象物
２ 成膜用ターゲット
３ マグネトロンスパッタ装置
４ イオンビームスパッタ装置
５ 成膜体
５ａ 薄膜
６ 装置筐体
６ａ 収容室
６ｂ 成膜室
６ｃ 収容室
７ 移動機構
８ 成膜装置
９（９ａ，９ｂ，９ｃ） 磁石
１１ 真空チャンバ
１１ａ 収容室
１１ｂ 成膜室
１２ 仕切り板
１２ａ 開口
１３ 耐熱性樹脂フィルム
１４ 巻出しロール
１５ ガイドロール
１６ フィードロール
１７ キャンロール
１８ フィードロール
１９ ガイドロール
２０ 巻取りロール
２３ 金属ターゲット
２４ 金属ターゲット
２５ 表面処理ユニット
２６ カバー
２７ 処理開口
３０ 成膜装置
３１ マグネトロンスパッタ装置
３２ カソード
３３（３３ａ〜３３ｃ） 磁石
３５ イオンビームスパッタ装置
３６ イオン銃
４０ 成膜装置
４１ マグネトロンスパッタ装置
４２ カソード
４３（３３ａ〜３３ｃ） 磁石
４５ イオンビームスパッタ装置
４６ イオン銃
５０ 固定具
１００ 制御装置
１１０ 操作パネル
１３０ 成膜装置
１４０ 成膜装置
ＳＰ１ 第１のスパッタ処理
ＳＰ２ 第２のスパッタ処理
Ｒｅ エロージョン領域
Ｒｎ 非エロージョン領域
Ｂｍ イオンビーム
２ 成膜用ターゲット
３ マグネトロンスパッタ装置
４ イオンビームスパッタ装置
５ 成膜体
５ａ 薄膜
６ 装置筐体
６ａ 収容室
６ｂ 成膜室
６ｃ 収容室
７ 移動機構
８ 成膜装置
９（９ａ，９ｂ，９ｃ） 磁石
１１ 真空チャンバ
１１ａ 収容室
１１ｂ 成膜室
１２ 仕切り板
１２ａ 開口
１３ 耐熱性樹脂フィルム
１４ 巻出しロール
１５ ガイドロール
１６ フィードロール
１７ キャンロール
１８ フィードロール
１９ ガイドロール
２０ 巻取りロール
２３ 金属ターゲット
２４ 金属ターゲット
２５ 表面処理ユニット
２６ カバー
２７ 処理開口
３０ 成膜装置
３１ マグネトロンスパッタ装置
３２ カソード
３３（３３ａ〜３３ｃ） 磁石
３５ イオンビームスパッタ装置
３６ イオン銃
４０ 成膜装置
４１ マグネトロンスパッタ装置
４２ カソード
４３（３３ａ〜３３ｃ） 磁石
４５ イオンビームスパッタ装置
４６ イオン銃
５０ 固定具
１００ 制御装置
１１０ 操作パネル
１３０ 成膜装置
１４０ 成膜装置
ＳＰ１ 第１のスパッタ処理
ＳＰ２ 第２のスパッタ処理
Ｒｅ エロージョン領域
Ｒｎ 非エロージョン領域
Ｂｍ イオンビーム
Claims (9)
- 移動する成膜対象物の表面を予め決められた薄膜で成膜するに際し、
成膜用ターゲットに対してマグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理を行うと共に、前記成膜用ターゲットのうち第１のスパッタ処理によるエロージョン領域を予測し、当該エロージョン領域以外の非エロージョン領域の中で選定された対象領域に対してイオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理を行うことを特徴とする成膜方法。 - 移動する成膜対象物の表面を予め決められた薄膜で成膜する成膜装置において、
前記成膜対象物に対向した箇所に設置される成膜用ターゲットと、
前記成膜用ターゲットのうち前記成膜対象物とは反対側の背面に設置されて第１のスパッタ処理を行うマグネトロンスパッタ装置と、
前記成膜用ターゲットの前記成膜対象物側の表面にイオンビームが照射可能な箇所に設置され、前記成膜用ターゲットのうち第１のスパッタ処理によるエロージョン領域を予測し、当該エロージョン領域以外の非エロージョン領域の中で選定された対象領域に対して第２のスパッタ処理を行うイオンビームスパッタ装置と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。 - 請求項２に記載の成膜装置において、
前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理は、少なくとも一部が同じ時間帯に行われることを特徴とする成膜装置。 - 請求項２に記載の成膜装置において、
前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理は、前記成膜対象物の表面に対して夫々が生成したスパッタ粒子を混在させて成膜するように並行して行われることを特徴とする成膜装置。 - 請求項２に記載の成膜装置において、
前記マグネトロンスパッタ装置による第１のスパッタ処理及び前記イオンビームスパッタ装置による第２のスパッタ処理を個別に制御可能な制御装置を備えていることを特徴とする成膜装置。 - 請求項２に記載の成膜装置において、
前記成膜用ターゲットは、前記成膜対象物の移動方向に対して非平行に設置され、
前記イオンビームスパッタ装置は、前記成膜対象物の移動方向に対して前記成膜用ターゲットが拡開する側に設置され、前記成膜用ターゲットの設置面における垂線に対して傾斜する角度で第２のスパッタ処理としてのイオンビームを照射し、前記垂線に対するイオンビームの正反射方向に向かう領域に位置する前記成膜対象物の表面に前記成膜用ターゲットからのスパッタ粒子を飛翔させることを特徴とする成膜装置。 - 成膜前の成膜対象物及び成膜後の成膜体を収容する収容室、前記収容室に隣接して設けられて成膜用環境を保つ成膜室が設けられる装置筐体と、
前記収容室内の成膜対象物を前記成膜室に移動させ、成膜室内で成膜完了した成膜体を前記収容室に移動させる移動機構と、
前記成膜室内に一若しくは複数設置され、前記移動機構にて移動させられる成膜対象物の表面を成膜する請求項２乃至６のいずれかに記載の成膜装置と、
を備えたことを特徴とする成膜体製造装置。 - 請求項７に記載の成膜体製造装置において、
前記移動機構による前記成膜対象物の移動速度及び前記成膜装置による成膜速度を個別に制御可能な制御装置を備えていることを特徴とする成膜体製造装置。 - 請求項７又は８に記載の成膜体製造装置のうち、ウェブ状の成膜対象物の表面を成膜して成膜体とする態様において、
前記移動機構は、前記収容室に設置されてウェブ状の成膜対象物を巻き出す巻出し部材と、前記収容室に設置されて前記ウェブ状の成膜体を巻き取る巻取り部材と、前記成膜室に設置され、前記ウェブ状の成膜対象物を保持して駆動回転し且つ予め決められた温度に調整される回転保持体と、前記回転保持体と前記巻出し部材、巻取り部材との間において前記ウェブ状の成膜対象物又は成膜後の成膜体を掛け渡して搬送する搬送部材と、を有し、
前記成膜装置は前記回転保持体に対向して一若しくは複数設置され、前記回転保持体に保持されている成膜対象物の表面を成膜することを特徴とする成膜体製造装置。
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| JP2017082289A (ja) | 2017-05-18 |
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