JPH01208454A - レーザー光加熱による真空蒸着膜の形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザー光加熱による真空蒸着膜の製法に関
する。

（従来技術及びその問題点） 近年薄膜の応用分野は、電子産業を中心として各方面に
拡がっており、磁気記録用合金薄膜、コンデンサー電極
用の金属薄膜等がその代表例である。これらの薄膜はこ
れから益々その需要が増大すると予測されており、薄膜
の品質向上、低コスト化の要請から高速、安定性の高い
成膜法の開発が望まれている。

従来、真空蒸着法では電子ビーム加熱が多く採用されて
きたが、真空槽内でしばしばアーク放電が発生し、蒸発
源の加熱が寸断されて薄膜の形成効率が低下する。特に
長尺のフィルム上に連続的に薄膜を形成する時大きな問
題になる。

一方、レーザー光加熱による真空蒸着においては上記問
題は発生せず、長尺のフィルム上に連続的に薄膜を形成
する場合大変有利である。

レーザー光加熱は、これまで主として金属、プラスチッ
ク、セラミックス等の溶断、表面改質などに使われてき
た。レーザーとしては、炭酸ガスレーザー（波長１０．
６ａｍ）　、ＹＡＧレーザ−（波長１．０６μｍ）等の
高出力レーザーが通常用いられる。

従って、電子ビーム加熱による真空蒸着で高融点物質の
高速成膜が困難であったのが、高融点の金属、尋うミッ
クス等の溶断も容易である出力の強大なレーザー光を使
えば高速成膜が可能である。

第１図、第２図はこれまでに報告されている（Ｊａｐａ
ｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ａｐｐｌｉａｄ　　Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ、　２０巻、１９８１年、レターの１９４ページとＡ
ｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ、　１５巻、１９７６年、
１３２７ページ）レーザー真空蒸着装置を示す。第１図
において炭酸ガスレーザー発振器１より発生したレーザ
ー光は、Ｚｎ５ｅ製の透過窓２を通して真空槽６内に導
入される。導入されたレーザー光はＢｅ−Ｃｕ製の凹面
鏡３によって反射され、蒸発源４の上で焦点を結ぶ。蒸
発源は凹面鏡によって集光されたレーザー光によって加
熱され蒸発し、蒸発源と相対する位置にある基体５の表
面に薄膜を形成する。第２図において炭酸ガスレーザー
発振器１より発生したレーザー光が、塩化ナトリウム製
の透過窓２を通して真空槽６内に導入され、蒸発源４の
上で焦点を結ぶ様に塩化ナトリウム製の凸レンズ７を位
置調節する。蒸発源は集光されたレーザー光によって加
熱され蒸発し、蒸発源と相対する位置にある基体５の表
面に薄膜を形成する。

第１図、第２図から明らかなように、これまでレーザー
真空蒸着法においては、レーザー光を導入、及び集光す
るため導入窓の光学部品及び反射鏡が必要であったが、
蒸発物質がそれらに堆積し易い。蒸発物質の堆積が増加
すると導入窓のレーザー光の透過率、反射鏡のレーザー
光の反射率がそれぞれ低下する。因って、蒸発源の加熱
効率、部ち薄膜の生産製が著しく低いという問題があっ
た。

（開題点屏決のための技術的手段） 本発明者等は、上記問題点を解決するために鋭意研究を
行った結果、従来のレーザー光による真空蒸着法の欠点
を解決し、長時間安定に成膜を行うことのできる方法を
見出した。

本発明は、レーザー光加熱によって真空蒸着膜を形成す
る際に、蒸発源と相対する位置にある基体上に形成され
た薄膜を、レーザー光の反射鏡として用いることを特徴
とする薄膜の形成法である。

本発明においては、レーザー真空蒸着装置の真空槽内の
装備されるべきレーザー光の反射鏡として、レーザー蒸
着の過程で基体上に形成される薄膜自体を用いるもので
ある。

基体上に形成される薄膜はレーザー光に対して安定した
高い反射率を有する必要があるが、蒸着された基体を連
続、または断続的に移送すれば、形成される蒸着膜の厚
さ、及びレーザー光に対する高い反射率を一定に保持で
き、蒸発物質の反射鏡への堆積増加による反射効率の低
下が避けられる。

本発明において基体としては、ポリイミド、ポリエステ
ル等の有機高分子材料や、アルミニウム板、ガラス板等
の無機材料を用いることができる。

蒸発源として特に制限はないが、蒸着膜にした時レーザ
ー光に対する高い反射率を有するものが望ましい。低融
点の元素、その化合物、合金はもとより従来電子ビーム
加熱では高速著者が困難であった、クンタル、タングス
テン、チタン等の高融点の元素、その化合物、合金を蒸
発源として用いることも可能である。

レーザー蒸着において、真空槽の真空度を１０−２〜Ｉ
Ｑ−’Ｐａの範囲内にして蒸着を行うことができる。

（実施例） 以下に実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明
する。

第３図は本発明の実施例で使用したレーザー真空蒸着装
置の概略図である。レーザー発振器１より発生したレー
ザー光は、レーザー透過窓２を通して真空槽６内に導入
される。導入されたレーザー光は、レーザー集光用の凸
レンズ７を通り、基体５上に形成されている薄膜によっ
て反射され、蒸発ｒＡ４の上で焦点を結ぶ。蒸気化した
蒸発源は、フィルム状基体の送り出し及び巻き取りロー
ル８及び９によって平板状基体ガイド１０に沿って連続
、あるいは断続的に移動する基体に堆積し、薄膜を形成
する。

蒸着開始時においては、レーザー光反射率の高い反射板
１１を図中の点線で示した位１まで移動させ、この反射
板によるレーザー光で蒸発源を加熱し、基体に薄膜を形
成する。目標とする膜厚の薄膜が形成された後、反射板
１１を元の位置に戻す。蒸発源４はレーザー光による加
熱、蒸発で消耗するので図中の矢印で示した方間に繰り
出す。

レーザーの入射光と反射光との間に設けられた遮蔽板１
２によって、レーザー集光用の凸レンズ７及びレーザー
透過窓２への蒸発物質の堆積を防ぎ、さらに遮蔽板１３
によって基体への蒸着領域を制御する。

レーザー光としてＹＡＧレーザ−（６００Ｗ）、蒸発源
としてＣｏを用いて、基体（ポリイミドフィルム；幅１
００ｍｍ、厚さ４０μｍ）と蒸発源との距離２５０ｍｍ
でレーザー真空蒸着を行った。

真空槽の真空度７Ｘ１０−’Ｐａ、蒸着速度は約０．５
μｍ、フィルム送り速度約１０ｃｍ／ｓｅｃで膜厚０．
’５μｍのＣＯ薄膜（長さ１５０ｍ）が２５分間の安定
した操作で得られた。

（発明の効果） 以上で明らかなように、本発明によれば、レーザー光に
よる真空蒸着法においてレーザー光の反射鏡として葱着
腹自体を使用しているために、反射鏡、レーザー光導入
窓への蒸発物質の堆積を防止でき、長時間に渡って安定
した成膜が可能にな

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は公知のレーザー真空蒸着装置の概略
図である。 第３図は本発明の実施例で使用したレーザー真空蒸着装
置の概略図である。 工・・・レーザー発振器、 ２・・・レーザー透過窓、 ４・・・蒸発源、 ５・・・基体、 ６・・・真空）コ、 ７・・・レーザー集光用の凸レンズ、 ８．９・・・基体の巻き取り、送り出しロール１０・　
・　・基体ガイド、 １１・・・反射板、 １２．１３・・・遮蔽板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザー光加熱によって真空蒸着膜を形成する際に、蒸
   発源と相対する位置にある基体上に形成された薄膜を、
   レーザー光の反射鏡として用いることを特徴とする薄膜
   の形成法。