JPH09104968A - Thin film forming device - Google Patents

Thin film forming device

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Publication number
JPH09104968A
JPH09104968A JP28446895A JP28446895A JPH09104968A JP H09104968 A JPH09104968 A JP H09104968A JP 28446895 A JP28446895 A JP 28446895A JP 28446895 A JP28446895 A JP 28446895A JP H09104968 A JPH09104968 A JP H09104968A
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JP
Japan
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evaporation source
electron beam
thin film
arc
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP28446895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Murakami
浩 村上
Yasuo Suzuki
泰雄 鈴木
Akira Doi
陽 土居
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film forming device capable of forming a thin film of metal or the like on a band-shaped substrate having many fine ruggedness with tight adhesion and good sticking properties at a high speed. SOLUTION: This thin film forming device is provided with a vacuum vessel 4, a conveying device 6 conveying a band-shaped substrate 2 having many fine ruggedness therein, an arc type evaporating source 14 and an electron beam type evapoprating source 20. The arc type evaporating source 14 evaporates a cathode material 18 by vacuum arc discharge and allows the same to vapor- deposit on the substrate 2. The electron beam type evaporating source 20 is provided on the side below the substrate conveying device 6 than the arc type evaporating source 14, evaporates an evaporating material 22 and allows the same to vapor-deposit on the substrate 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電池の電
極材あるいは布材等のように、帯状でしかも多数の細か
い凹凸を有する基材に金属等の薄膜を形成する薄膜形成
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming apparatus for forming a thin film of metal or the like on a belt-like substrate having a large number of fine irregularities such as a battery electrode material or a cloth material.

【0002】[0002]

【従来の技術】帯状でしかも多数の細かい凹凸を有する
基材には、例えば、多孔質状帯材、網目状帯材、布材等
がある。この布材には不織布も含まれる。
2. Description of the Related Art Examples of a base material which is in the form of a strip and has many fine irregularities include, for example, a porous strip material, a mesh strip material, and a cloth material. Nonwoven fabrics are also included in this cloth material.

【0003】図3の基材2は、多孔質状帯材の一例を拡
大して示すものであり、全体に多数の小孔2aを有して
おり、それによって多数の細かい凹凸を立体的に有して
いる。
The substrate 2 shown in FIG. 3 is an enlarged view of an example of a porous strip material, and has a large number of small holes 2a throughout, so that a large number of fine irregularities are three-dimensionally formed. Have

【0004】図4の基材2は、布材の一例を拡大して示
すものであり、経糸と緯糸とを織ることによって、多数
の細かい凹凸を有している。網目状帯材もこれとほぼ同
様の構造をしている。不織布も、糸を織ってはいない
が、表面に多数の細かい凹凸を有している。
The base material 2 shown in FIG. 4 is an enlarged view of an example of a cloth material, and has many fine irregularities formed by weaving warp threads and weft threads. The mesh strip has a structure similar to this. The non-woven fabric is not woven with threads, but has many fine irregularities on the surface.

【0005】多孔質状帯材の一例に電池の電極材があ
り、その表面に、導電性を持たせるために、金属薄膜を
形成することが行われている。また、布材の表面に、装
飾性等を高めるために、アルミニウムのような金属薄膜
を形成することが行われている。
An example of the porous strip material is a battery electrode material, and a metal thin film is formed on the surface of the electrode material so as to have conductivity. In addition, a metal thin film such as aluminum is formed on the surface of the cloth material in order to enhance decorativeness and the like.

【0006】上記のような帯状でしかも多数の細かい凹
凸を有する基材2に金属等の薄膜を形成する従来の薄膜
形成装置においては、その蒸発源には主として、金属
から成るターゲットを高周波プラズマでスパッタするス
パッタ式蒸発源、または金属から成る蒸発材料を電子
ビームで加熱して蒸発させる電子ビーム式蒸発源が用い
られている。
In a conventional thin film forming apparatus for forming a thin film of a metal or the like on the base material 2 having a strip shape and a large number of fine irregularities as described above, the evaporation source is a target mainly made of a metal by high frequency plasma. A sputtering type evaporation source for sputtering or an electron beam type evaporation source for heating an evaporation material made of metal with an electron beam to evaporate it is used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のスパ
ッタ式蒸発源や電子ビーム式蒸発源では、蒸発粒子の持
つ運動エネルギーが数eV程度と小さいため、それと基
材との反応が悪く、従って薄膜の密着性が悪いという問
題がある。
However, in the above-mentioned sputtering type evaporation source and electron beam type evaporation source, since the kinetic energy of evaporating particles is as small as several eV, the reaction between the evaporating particles and the base material is poor, and therefore the thin film is thin. However, there is a problem that the adhesion is poor.

【0008】また、蒸発粒子の持つ運動エネルギーが上
記のように小さいため、多数の細かい凹凸を有する基材
に対する付き周り性が悪く、従ってこのような基材に万
遍無く薄膜を被着することができないという問題があ
る。この「付き周り性」とは、表面だけでなく凹部の奥
や凸部の陰にも蒸発粒子が周り込んで付着する性質を言
う。
Further, since the kinetic energy of the vaporized particles is small as described above, the throwing power to the substrate having a large number of fine irregularities is poor, so that a thin film should be uniformly coated on such a substrate. There is a problem that you can not. The "surrounding property" refers to a property in which the vaporized particles surround and adhere not only to the surface but also to the inner part of the concave part or the shadow of the convex part.

【0009】また、スパッタ式蒸発源の場合、成膜速度
を上げようとすると、プラズマの輻射熱による基材の温
度上昇が著しくなり、基材の変形、損傷を惹き起こすと
いう問題もある。
Further, in the case of the sputtering type evaporation source, when the film forming rate is increased, there is a problem that the temperature of the base material is remarkably increased by the radiant heat of the plasma and the base material is deformed and damaged.

【0010】そこでこの発明は、帯状でしかも多数の細
かい凹凸を有する基材に、金属等の薄膜を、密着性およ
び付き周り性良く、かつ高速度で形成することができる
薄膜形成装置を提供することを主たる目的とする。
Therefore, the present invention provides a thin film forming apparatus capable of forming a thin film of a metal or the like on a base material having a band-like shape and a large number of fine irregularities with good adhesion and throwing power and at a high speed. The main purpose is that.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の薄膜形成装置
は、真空容器と、この真空容器内において帯状でしかも
多数の細かい凹凸を有する基材を搬送する搬送装置と、
前記真空容器に取り付けられていて、真空アーク放電に
よってカソード物質を蒸発させてそれを前記基材に蒸着
させるアーク式蒸発源と、前記真空容器内であって前記
アーク式蒸発源よりも基材搬送の下手側に設けられてい
て、電子ビームによって蒸発材料を蒸発させてそれを前
記基材に蒸着させる電子ビーム式蒸発源とを備えること
を特徴とする。
A thin film forming apparatus of the present invention comprises a vacuum container, and a transfer device for transferring a strip-shaped substrate having a large number of fine irregularities in the vacuum container.
An arc-type evaporation source attached to the vacuum container to evaporate a cathode material by vacuum arc discharge to deposit it on the substrate, and a substrate transfer in the vacuum container rather than the arc-type evaporation source. And an electron beam evaporation source for evaporating an evaporation material by an electron beam and depositing the evaporation material on the base material.

【0012】上記構成によれば、アーク式蒸発源によっ
て基材上に金属等の薄膜を下地層として形成した後に、
その上から更に、電子ビーム式蒸発源によって金属等の
薄膜を形成することができる。その場合、アーク式蒸発
源からの蒸発粒子は、電子ビーム式蒸発源からの蒸発粒
子よりも遙かに大きな運動エネルギーを有しているた
め、下地層として、密着性および付き周り性の良い薄膜
を形成することができる。一方、電子ビーム式蒸発源
は、アーク式蒸発源よりも容易に大きな蒸着速度を得る
ことができるので、上記下地層の上に高速度で薄膜を形
成することができる。
According to the above structure, after forming a thin film of metal or the like as a base layer on the base material by the arc type evaporation source,
From above, a thin film of metal or the like can be further formed by an electron beam evaporation source. In that case, since the vaporized particles from the arc evaporation source have much higher kinetic energy than the vaporized particles from the electron beam evaporation source, a thin film with good adhesion and throwing power is used as the underlayer. Can be formed. On the other hand, since the electron beam evaporation source can easily obtain a higher vapor deposition rate than the arc evaporation source, it is possible to form a thin film on the underlayer at a high speed.

【0013】このような特長をそれぞれ有するアーク式
蒸発源と電子ビーム式蒸発源とを組み合わせることによ
り、両者の特長を共に生かして、帯状でしかも多数の細
かい凹凸を有する基材に、金属等の薄膜を、密着性およ
び付き周り性良く、かつ高速度で形成することができ
る。
By combining the arc type evaporation source and the electron beam type evaporation source, which have the respective characteristics described above, the characteristics of both can be utilized together, and a strip-shaped substrate having a large number of fine irregularities can be formed on a substrate such as metal. The thin film can be formed at a high speed with good adhesion and throwing power.

【0014】また、上記のようなアーク式蒸発源および
電子ビーム式蒸発源を基材の表裏両面側にそれぞれ配置
しても良く、そのようにすれば、基材の表裏両面に、簡
単に、金属等の薄膜を、密着性および付き周り性良く、
かつ高速度で形成することができる。
Further, the arc type evaporation source and the electron beam type evaporation source as described above may be arranged on both front and back sides of the base material, respectively. A thin film of metal, etc., with good adhesion and sticking property,
And it can be formed at a high speed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、この発明に係る薄膜形成
装置の一例を示す断面図である。この薄膜形成装置は、
図示しない真空排気装置によって真空排気される真空容
器4と、この真空容器4内において前述したような帯状
でしかも多数の細かい凹凸を有する基材2を矢印A方向
に連続的に搬送する搬送装置6とを備えている。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a thin film forming apparatus according to the present invention. This thin film forming device
A vacuum container 4 that is evacuated by a vacuum exhaust device (not shown), and a transfer device 6 that continuously transfers in the vacuum container 4 the base material 2 having the strip shape and the large number of fine irregularities in the arrow A direction. It has and.

【0016】搬送装置6は、この例では、基材2を巻い
ていてそれを送り出す送り出しローラ8、基材2を巻き
取る巻き取りローラ10および基材2の搬送方向を変え
る複数のローラ12を備えている。
In this example, the transport device 6 includes a feed roller 8 that winds the base material 2 and sends it out, a take-up roller 10 that winds the base material 2, and a plurality of rollers 12 that change the transport direction of the base material 2. I have it.

【0017】真空容器4の壁面には、真空アーク放電に
よってカソード物質18を蒸発させてそれを搬送中の基
材2に蒸着させるアーク式蒸発源14が、基材2に向け
て取り付けられている。このアーク式蒸発源14は、例
えば、特開昭63−18056号公報に開示されている
のと同様のものであり、導電性のカソード16を有して
いてそれとアノードを兼ねる真空容器4との間のアーク
放電によってカソード16を局部的に溶解させてカソー
ド物質18を蒸発させるものである。カソード16と真
空容器4間には、図示しないアーク電源から直流のアー
ク放電電圧が供給される。なお、アーク放電起動用のト
リガ電極等は図示を省略している。カソード16は、例
えば金属または金属化合物(アロイ)等から成る。
On the wall surface of the vacuum container 4, an arc type evaporation source 14 for evaporating the cathode substance 18 by vacuum arc discharge and depositing it on the substrate 2 being conveyed is attached toward the substrate 2. . This arc type evaporation source 14 is similar to that disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-18056, and has a conductive cathode 16 and a vacuum container 4 which also serves as an anode. The arc 16 discharges the cathode 16 locally to evaporate the cathode material 18. A DC arc discharge voltage is supplied between the cathode 16 and the vacuum container 4 from an arc power supply (not shown). The trigger electrode for starting the arc discharge and the like are not shown. The cathode 16 is made of, for example, a metal or a metal compound (alloy).

【0018】真空容器4内であってアーク式蒸発源14
よりも基材搬送の下手側には、電子ビーム式蒸発源20
が基材2に向けて設けられている。この電子ビーム式蒸
発源20は、るつぼ21を有していてそこに入れた蒸発
材料22を電子ビームで加熱して蒸発させ、その蒸発物
質24を搬送中の基材2に蒸着させるものである。蒸発
材料22は、例えば金属または金属化合物(アロイ)等
から成る。
An arc type evaporation source 14 in the vacuum container 4
The electron beam evaporation source 20
Are provided toward the base material 2. The electron beam evaporation source 20 has a crucible 21 and heats an evaporation material 22 put therein by an electron beam to evaporate the evaporated material 24 to deposit the evaporated material 24 on the substrate 2 being conveyed. . The evaporation material 22 is made of, for example, a metal or a metal compound (alloy).

【0019】なお、真空容器4内は、不所望な所に蒸発
物質が到達するのを防止する等の目的から、防着板26
で適当に仕切られている。
The inside of the vacuum container 4 has an anti-adhesion plate 26 for the purpose of preventing vaporized substances from reaching undesired locations.
It is properly divided by.

【0020】上記薄膜形成装置においては、搬送装置6
によって基材2を連続的に搬送しながら、アーク式蒸発
源14によって金属薄膜を基材2上に下地層として形成
した後に、その上から更に、電子ビーム式蒸発源20に
よって金属薄膜を形成することができる。
In the thin film forming apparatus, the transfer device 6
After the base material 2 is continuously conveyed by the arc type evaporation source 14, a metal thin film is formed as a base layer on the base material 2, and then a metal thin film is further formed by the electron beam type evaporation source 20. be able to.

【0021】その場合、アーク式蒸発源14からの蒸発
粒子は、即ちカソード16から飛び出すカソード物質1
8は、例えば数十eV程度というように、電子ビーム式
蒸発源やスパッタ式蒸発源からの蒸発粒子よりも1桁程
度大きい運動エネルギーを有しているため、下地層とし
て密着性および付き周り性の良い金属薄膜を形成するこ
とができる。密着性が良いのは、蒸発粒子の持つ運動エ
ネルギーが高くて基材2との反応性が高まるからであ
る。付き周り性が良いのは、蒸発粒子の持つ運動エネル
ギーが高いため、表面拡散エネルギーが大きく、基材2
に到達した粒子は、その最初の到達場所に止まらずに、
マイグレーション効果によって、凹部の奥や凸部の陰に
まで転がり安くなるからである。
In that case, the vaporized particles from the arc type vaporization source 14, that is, the cathode material 1 which is ejected from the cathode 16
No. 8 has a kinetic energy that is about one order of magnitude larger than the evaporating particles from the electron beam evaporation source or the sputtering evaporation source, for example, about several tens eV, so that the adhesiveness and the throwing power as the underlayer are A good thin metal film can be formed. The reason why the adhesion is good is that the kinetic energy of the evaporated particles is high and the reactivity with the base material 2 is increased. The reason why the adherence is good is that since the kinetic energy of the evaporated particles is high, the surface diffusion energy is large and the substrate 2
The particles that have reached the
This is because the migration effect makes it possible to roll even deeper in the concave portion and in the shadow of the convex portion.

【0022】このようにして下地層が形成された上であ
れば、電子ビーム式蒸発源20からの弱いエネルギーの
蒸発粒子(即ち蒸発物質24)であっても、その最初の
到達場所に止まらずに、凹部の奥や凸部の陰にまで到達
することができるので、電子ビーム式蒸発源20からの
蒸発物質24も付き周り性良く被覆される。これは、下
地層として性質の近い薄膜が存在していれば、後からの
蒸発粒子が最初に到達した場所でロスするエネルギーが
少なくなるからである。また、電子ビーム式蒸発源20
からの弱いエネルギーの蒸発粒子であっても、下地層と
して性質の近い薄膜が存在していれば、その上に密着性
良く付着することができるので、電子ビーム式蒸発源2
0からの蒸発物質24も密着性良く被覆される。いずれ
の場合も、下地層は薄いもので十分である。
As long as the underlayer is formed in this way, even the evaporated particles (that is, the evaporated material 24) of weak energy from the electron beam evaporation source 20 do not stop at the first arrival position. In addition, since it is possible to reach the back of the concave portion and the shadow of the convex portion, the evaporation material 24 from the electron beam evaporation source 20 is also covered with good coverage. This is because if a thin film having similar properties is present as the underlayer, the energy lost later at the location where the vaporized particles first arrive is reduced. In addition, the electron beam evaporation source 20
Even if the vaporized particles with weak energy from the electron beam evaporation source 2 can be adhered onto the thin film having similar properties as the underlayer, if it exists.
The evaporation material 24 from 0 is also coated with good adhesion. In either case, a thin underlayer is sufficient.

【0023】上述した後からの蒸発粒子が最初の到達場
所でロスするエネルギーは、下地層と後から到達する蒸
発粒子とが互いに同種物質の方が、異種物質の場合より
も少なくなる。また、後から到達する蒸発粒子が下地層
に付着する強度も、同種物質の方が強くなる。従って、
アーク式蒸発源14から蒸発させるカソード物質18と
電子ビーム式蒸発源20から蒸発させる蒸発物質24と
は互いに同種物質、例えば同種金属にするのが好まし
い。
The energy lost by the later vaporized particles at the first arrival point is smaller when the underlayer and the vaporized particles that reach later are the same kind of substance than in the case of different kinds of substances. Further, the same kind of substance also has a higher strength with which evaporated particles that reach later adhere to the underlayer. Therefore,
The cathode material 18 evaporated from the arc evaporation source 14 and the evaporation material 24 evaporated from the electron beam evaporation source 20 are preferably the same kind of material, for example, the same kind of metal.

【0024】しかも、電子ビーム式蒸発源20は、アー
ク式蒸発源14よりも容易に大きな成膜速度を得ること
ができるので、電子ビーム式蒸発源20を用いれば、上
記下地層の上に高速度で薄膜を形成することができる。
これは、一般的に、アーク式蒸発源の場合は、カソード
から多量のカソード物質を蒸発させるためには大きなエ
ネルギーが必要になり、装置構成や電源をかなり大きく
する必要があるのに対して、電子ビーム式蒸発源の場合
は、るつぼ内だけ局所的に電子ビームでねらい打ちして
加熱することが可能で、蒸発材料を局所的に高温加熱し
やすいからである。
Moreover, since the electron beam evaporation source 20 can easily obtain a higher film formation rate than the arc evaporation source 14, if the electron beam evaporation source 20 is used, a high deposition rate can be obtained on the underlying layer. Thin films can be formed at a rate.
This is because, in general, in the case of an arc-type evaporation source, a large amount of energy is required to evaporate a large amount of cathode material from the cathode, and it is necessary to considerably increase the device configuration and power supply. This is because in the case of the electron beam evaporation source, it is possible to locally aim and heat only the inside of the crucible with the electron beam, and it is easy to locally heat the evaporation material to a high temperature.

【0025】このようにこの薄膜形成装置では、上記の
ような特長を有するアーク式蒸発源14と電子ビーム式
蒸発源20とを組み合わせることによって、両者の特長
を共に生かすことができる。即ち、アーク式蒸発源14
によって基材2上に下地層を薄く、密着性および付き周
り性良く形成した上に、電子ビーム式蒸発源20によっ
て高速度で成膜することができ、この後からの薄膜も前
述したように下地層の存在によって密着性および付き周
り性が良くなるので、全体とし、帯状でしかも多数の細
かい凹凸を有する基材2に、金属等の薄膜を、密着性お
よび付き周り性良く、かつ高速度で形成することができ
る。高速度成膜が可能ということは、生産性に優れてい
るということであり、従ってこの薄膜形成装置によれ
ば、生産コスト(成膜コスト)の低減を図ることも可能
になる。
As described above, in this thin film forming apparatus, by combining the arc evaporation source 14 and the electron beam evaporation source 20 having the above-mentioned characteristics, both characteristics can be utilized. That is, the arc evaporation source 14
The base layer 2 can be formed thin on the base material 2 with good adhesion and throwing power, and can be formed at a high speed by the electron beam evaporation source 20. The thin film after this can also be formed as described above. Since the presence of the underlayer improves the adhesion and throwing power, a thin film such as a metal is formed on the base material 2 having a large number of fine irregularities in a band shape as a whole with good adhesion and throwing power and high speed. Can be formed with. The fact that high-speed film formation is possible means that the productivity is excellent. Therefore, according to this thin film forming apparatus, it is possible to reduce the production cost (film forming cost).

【0026】なお、上記のようなアーク式蒸発源14お
よび電子ビーム式蒸発源20の一方または両方を、複数
台ずつ設けても良いのは勿論である。
Of course, one or both of the arc type evaporation source 14 and the electron beam type evaporation source 20 as described above may be provided in plural units.

【0027】また、上記のようなアーク式蒸発源14お
よび電子ビーム式蒸発源20を複数台ずつ設けて、基材
2の表裏両面に薄膜を形成するようにしても良い。その
一例を図2に示す。
A plurality of arc evaporation sources 14 and electron beam evaporation sources 20 as described above may be provided to form thin films on both front and back surfaces of the base material 2. An example is shown in FIG.

【0028】この図2の薄膜形成装置においては、真空
容器4の相対向する二つの壁面に、搬送中の基材2の表
面および裏面にカソード物質18をそれぞれ蒸着させる
2台のアーク式蒸発源14aおよび14bを、基材2に
向けて取り付けている。両アーク式蒸発源14a、14
bは、前記アーク式蒸発源14と同様のものである。
In the thin film forming apparatus shown in FIG. 2, two arc evaporation sources for depositing the cathode material 18 on the front surface and the back surface of the substrate 2 being conveyed are provided on two wall surfaces of the vacuum container 4 which face each other. 14a and 14b are attached toward the base material 2. Both arc type evaporation sources 14a, 14
b is the same as the arc evaporation source 14.

【0029】また、真空容器4内に、搬送中の基材2の
表面および裏面に蒸発物質24をそれぞれ蒸着させる2
台の電子ビーム式蒸発源20aおよび20bを、基材2
に向けて設けている。両電子ビーム式蒸発源20a、2
0bは、前記電子ビーム式蒸発源20と同様のものであ
る。基材2の表面に成膜する電子ビーム式蒸発源20a
は、対応するアーク式蒸発源14aよりも基材搬送の下
手側に設けており、基材2の裏面に成膜する電子ビーム
式蒸発源20bは、対応するアーク式蒸発源14bより
も基材搬送の下手側に設けている。いずれも、アーク式
蒸発源14a、14bによって下地層を形成した上に、
電子ビーム式蒸発源20a、20bによって更に成膜す
るためである。
Further, in the vacuum container 4, vaporized substances 24 are vapor-deposited on the front surface and the back surface of the substrate 2 being conveyed, respectively 2
Attach the electron beam evaporation sources 20a and 20b of the base to the substrate 2
It is provided for. Both electron beam evaporation sources 20a, 2
0b is the same as the electron beam evaporation source 20. Electron beam evaporation source 20a for forming a film on the surface of the base material 2
Is provided on the lower side of the base material transport than the corresponding arc type evaporation source 14a, and the electron beam type evaporation source 20b that forms a film on the back surface of the base material 2 is a base material rather than the corresponding arc type evaporation source 14b. It is provided on the lower side of transportation. In both cases, the underlayer is formed by the arc evaporation sources 14a and 14b,
This is for further film formation by the electron beam evaporation sources 20a and 20b.

【0030】この薄膜形成装置によれば、基材2の表裏
両面に、簡単に、金属等の薄膜を密着性および付き周り
性良く、かつ高速度で形成することができる。
According to this thin film forming apparatus, it is possible to easily form a thin film of metal or the like on both the front and back surfaces of the base material 2 with good adhesion and throwing power and at a high speed.

【0031】なお、基材2の片面につき、上記のような
アーク式蒸発源および電子ビーム式蒸発源の一方または
両方を、複数台ずつ設けても良いのは勿論である。
It is needless to say that one or both of the above-mentioned arc type evaporation source and electron beam type evaporation source may be provided on each side of the substrate 2.

【0032】また、図1および図2のいずれの実施例に
おいても、基材2が導電物の場合は、それに負のバイア
ス電圧を印加するようにしても良く、そのようにすれ
ば、アーク式蒸発源14、14a、14bからのカソー
ド物質18にはアーク放電によってイオン化されたもの
がかなりの割合で含まれているので、それをこのバイア
ス電圧によって基材2に向けて加速することができるの
で、下地層の密着性および付き周り性が一層向上し、ひ
いては薄膜全体の密着性および付き周り性が一層向上す
る。
Further, in any of the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, when the base material 2 is a conductive material, a negative bias voltage may be applied to it. The cathode material 18 from the evaporation sources 14, 14a, 14b contains a significant proportion of those ionized by the arc discharge, which can be accelerated towards the substrate 2 by this bias voltage. Further, the adhesiveness and the throwing power of the underlayer are further improved, and the adhesiveness and the throwing power of the entire thin film are further improved.

【0033】更に、図1および図2のいずれの実施例に
おいても、真空容器4内にガス導入口28を経由して、
カソード物質18および蒸発物質24と反応する反応性
ガス30を導入するようにしても良い。反応性ガス30
は、例えば、窒素ガス、炭化水素系ガス、酸素ガス等で
ある。そのようにすれば、基材2の表面近傍でカソード
物質18および蒸発物質24と反応性ガス30とが化合
して、カソード物質18および蒸発物質24の例えば窒
化物、炭化物、酸化物等から成る化合物薄膜を基材2上
に形成することができる。
Further, in any of the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the gas is introduced into the vacuum container 4 via the gas inlet port 28.
A reactive gas 30 that reacts with the cathode material 18 and the evaporated material 24 may be introduced. Reactive gas 30
Is, for example, nitrogen gas, hydrocarbon gas, oxygen gas, or the like. By doing so, the cathode substance 18 and the vaporized substance 24 are combined with the reactive gas 30 in the vicinity of the surface of the base material 2, and the cathode substance 18 and the vaporized substance 24 are composed of, for example, a nitride, a carbide, an oxide or the like. A compound thin film can be formed on the substrate 2.

【0034】[0034]

【実施例】図1に示した薄膜形成装置において、電子ビ
ーム式蒸発源20を5kW出力のものとし、アーク式蒸
発源14のカソード16および電子ビーム式蒸発源20
の蒸発材料22に、共に純度3NのAl(アルミニウ
ム)を用いた。また、基材2として、幅300mmのポ
リウレタン製不織布を用いた。カソード16と基材2間
は350mm、電子ビーム式蒸発源20と基材2間は2
50mmとした。搬送装置6による基材2の送り速度は
100mm/分とした。
EXAMPLE In the thin film forming apparatus shown in FIG. 1, the electron beam evaporation source 20 is of 5 kW output, the cathode 16 of the arc evaporation source 14 and the electron beam evaporation source 20.
As the evaporation material 22 of, Al (aluminum) having a purity of 3N was used. Further, as the base material 2, a polyurethane non-woven fabric having a width of 300 mm was used. 350 mm between the cathode 16 and the substrate 2, and 2 between the electron beam evaporation source 20 and the substrate 2.
It was set to 50 mm. The feeding speed of the base material 2 by the carrying device 6 was 100 mm / min.

【0035】そして、真空容器4内を5×10-6Tor
r程度まで排気した後、実施例として、アーク式蒸発源
14によってアーク電流70Aにて基材2上にAl薄膜
を300nm厚形成し、更にその上に、電子ビーム式蒸
発源20によって電子ビーム出力5kWでAl薄膜を2
700nm厚形成して、合計で3000nm厚のAl薄
膜を形成した。
Then, the inside of the vacuum container 4 is 5 × 10 -6 Tor.
After exhausting to about r, as an example, an Al thin film is formed to a thickness of 300 nm on the substrate 2 by the arc evaporation source 14 with an arc current of 70 A, and an electron beam output by the electron beam evaporation source 20 is further formed thereon. 2 Al thin films at 5 kW
A 700 nm thick film was formed to form an Al thin film having a total thickness of 3000 nm.

【0036】また、比較例として、同じ膜厚をアーク式
蒸発源14のみおよび電子ビーム式蒸発源のみで形成し
た。更に比較例として、同じ膜厚を前述した従来のスパ
ッタ式蒸発源を用いて形成した。
As a comparative example, the same film thickness was formed only by the arc evaporation source 14 and only by the electron beam evaporation source. Further, as a comparative example, the same film thickness was formed using the above-mentioned conventional sputtering evaporation source.

【0037】これらの各手段によるAl薄膜の密着性、
付き周り性および成膜時間の測定結果を表1に示す。密
着性は、100回の折り曲げ試験後、膜の剥がれ具合を
観察して評価した。付き周り性は、顕微鏡によって凹部
の奥の方まで膜が形成されているか否かを観察して評価
した。
Adhesion of the Al thin film by each of these means,
Table 1 shows the measurement results of the throwing power and the film formation time. The adhesion was evaluated by observing the degree of peeling of the film after the bending test 100 times. The throwing power was evaluated by observing with a microscope whether or not the film was formed to the inner part of the recess.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】この表1の結果から明らかなように、実施
例の装置によれば、密着性および付き周り性に優れた薄
膜を高速度で形成することができる。
As is clear from the results shown in Table 1, according to the apparatus of the example, a thin film excellent in adhesion and throwing power can be formed at a high speed.

【0040】[0040]

【発明の効果】この発明は上記のとおり形成されている
ので、次のような効果を奏する。
Since the present invention is formed as described above, it has the following effects.

【0041】請求項1の発明によれば、アーク式蒸発源
の持つ、薄膜の密着性および付き周り性が良いという利
点と、電子ビーム式蒸発源の持つ、高速度で成膜するこ
とができるという利点とを共に生かして、帯状でしかも
多数の細かい凹凸を有する基材に、金属等の薄膜を、密
着性および付き周り性良く、かつ高速度で形成すること
ができる。
According to the first aspect of the present invention, the advantage of the arc-type evaporation source being that the thin film has good adhesion and throwing power, and the electron-beam-type evaporation source is capable of high-speed film formation. Taking advantage of both of these advantages, it is possible to form a thin film of a metal or the like on a base material having a band-like shape and a large number of fine irregularities, with good adhesion and sticking property, and at high speed.

【0042】請求項2の発明によれば、帯状でしかも多
数の細かい凹凸を有する基材の表裏両面に、簡単に、金
属等の薄膜を、密着性および付き周り性良く、かつ高速
度で形成することができる。
According to the second aspect of the present invention, a thin film of metal or the like is easily formed on both the front and back surfaces of a base material having a band-like shape and a large number of fine irregularities, with good adhesion and throwing power, and at a high speed. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係る薄膜形成装置の一例を示す断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a thin film forming apparatus according to the present invention.

【図2】この発明に係る薄膜形成装置の他の例を示す断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing another example of the thin film forming apparatus according to the present invention.

【図3】帯状でしかも多数の細かい凹凸を有する基材の
一例を拡大して部分的に示す平面図である。
FIG. 3 is a partially enlarged plan view showing an example of a base material having a strip shape and a large number of fine irregularities.

【図4】帯状でしかも多数の細かい凹凸を有する基材の
他の例を拡大して部分的に示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing, in an enlarged manner, another example of a base material having a strip shape and having a large number of fine irregularities.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 基材 4 真空容器 6 搬送装置 14,14a,14b アーク式蒸発源 18 カソード物質 20,20a,20b 電子ビーム式蒸発源 24 蒸発物質 2 Base Material 4 Vacuum Container 6 Transfer Device 14, 14a, 14b Arc Type Evaporation Source 18 Cathode Material 20, 20a, 20b Electron Beam Type Evaporation Source 24 Evaporation Material

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器と、この真空容器内において帯
状でしかも多数の細かい凹凸を有する基材を搬送する搬
送装置と、前記真空容器に取り付けられていて、真空ア
ーク放電によってカソード物質を蒸発させてそれを前記
基材に蒸着させるアーク式蒸発源と、前記真空容器内で
あって前記アーク式蒸発源よりも基材搬送の下手側に設
けられていて、電子ビームによって蒸発材料を蒸発させ
てそれを前記基材に蒸着させる電子ビーム式蒸発源とを
備えることを特徴とする薄膜形成装置。
1. A vacuum container, a transfer device for transferring a strip-shaped substrate having a large number of fine irregularities in the vacuum container, and a vacuum container which is attached to the vacuum container to evaporate a cathode substance by vacuum arc discharge. And an arc type evaporation source for depositing it on the base material, and in the vacuum container, provided on the lower side of the base material conveyance than the arc type evaporation source, for evaporating the evaporation material by an electron beam. An electron beam evaporation source for depositing it on the substrate, a thin film forming apparatus.
【請求項2】 真空容器と、この真空容器内において帯
状でしかも多数の細かい凹凸を有する基材を搬送する搬
送装置と、前記真空容器に取り付けられていて、真空ア
ーク放電によってカソード物質を蒸発させてそれを前記
基材の表面および裏面にそれぞれ蒸着させる第1および
第2のアーク式蒸発源と、前記真空容器内に設けられて
いて、電子ビームによって蒸発材料を蒸発させてそれを
前記基材の表面および裏面にそれぞれ蒸着させる第1お
よび第2の電子ビーム式蒸発源とを備え、しかも第1の
電子ビーム式蒸発源は前記第1のアーク式蒸発源よりも
基材搬送の下手側に、第2の電子ビーム式蒸発源は前記
第2のアーク式蒸発源よりも基材搬送の下手側にそれぞ
れ設けていることを特徴とする薄膜形成装置。
2. A vacuum container, a transfer device for transferring a strip-shaped substrate having a large number of fine irregularities inside the vacuum container, and a vacuum container which is attached to the vacuum container to evaporate a cathode substance by vacuum arc discharge. First and second arc evaporation sources for respectively depositing it on the front surface and the back surface of the base material, and for evaporating an evaporation material by an electron beam to evaporate the evaporation material by the electron beam. A first electron beam evaporation source and a second electron beam evaporation source for vapor deposition on the front surface and the back surface of the substrate, respectively, and the first electron beam evaporation source is located on the lower side of the substrate transportation than the first arc evaporation source. The thin film forming apparatus is characterized in that the second electron beam evaporation source is provided on the lower side of the substrate transportation than the second arc evaporation source.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104173A1 (en) * 2004-04-20 2005-11-03 Peter Lazarov Selective absorber for converting sunlight into heat, and method and device for the production thereof
JP2010248650A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Shinshu Univ Conductor coating device

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