JPS61163261A

JPS61163261A - 真空蒸着法

Info

Publication number: JPS61163261A
Application number: JP518785A
Authority: JP
Inventors: Masao Osumi; 大住　昌郎; Eiji Ando; 安藤　英二
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-01-16
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1986-07-23
Also published as: JPH0331787B2

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】産業上の利用分野この発明は、スパッタリング装置、あるいは、真空蒸着
装置による蒸着膜の形成に用いる真空蒸着法に関する。

従来の技術従来、基板面の必要な箇所に、部分的に蒸着膜を形成さ
せるのに、次のような方法が用いられている。

２べ−７（１）全面蒸着した基板の必要部分をレジストで覆い、
不要な部分をエツチングによって除去、しかる後レジス
トを剥離して、必要部分を露出させる。

（２）基板の非蒸着面を、ガラス、アルミナ、金属等の
耐熱性の板でマスクし蒸着する。

発明が解決しようとする問題点基板への蒸着物質がシリコン、銅、アルミニウムのよう
に、エツチング可能な物質は、上記従来の技術（１）の
方法で目的を達することができるが、炭化ケイ素、炭化
チタン、窒化ケイ素等のエツチング不可能なセラミック
スあるいは、エツチング可能な物質でも、エツチング時
に下層の物質が影響を受けるようなものに対しては、工
法上程々の欠かんをもつ、上記従来の技術（２）の方法
が採用されている。

以下、この問題点を薄膜型サーマルヘッドを例にして述
べる。

サーマルヘッドの発熱体基板は、大きく分けて、発熱体
層、電導体層、保護被膜層とそれぞれ異っ３　ベーンた働きをする三種類の薄膜をアルミナ製基板上に一体に
蒸着積層したものである。まず発熱体層は、長尺基板長
さ方向中央面に、約１００μの間隔で、短冊状に形成、
次に、この発熱体には、外部の駆動回路に接続するだめ
の電導体を、この発熱体の配列と交直する方向にそれぞ
れに形成、最後に、この電導体の外部回路接続部以外の
部分は、耐摩耗性、防蝕性保護膜で覆う構成となってい
る。

このうち、発熱体層ならびに電導体層はエツチングが可
能々材料であるだめ、全面蒸着した後上記従来の技術（
１）の方法によって部分形成させているが、最上部の保
護被膜層は、」−記特性以外に耐熱性、絶縁性を備えだ
材料でなければならず、従って炭化ケイ素、炭化チタン
等のセラミック系物質が、上記従来の技術（２）の方法
によって、ス／　ｓＱ　ツタリングにより部分蒸着され
ている。

この従来の技術（２）は、■スパッタリング時のスパッ
タ蒸気の回り込みを防ぐだめ、マスク板は基板により密
着して装着し々ければならないが、このマスク板の装、
脱着作業時に、あるいは、基板が高温（約５ｏ○℃）に
さらされるスパッタ時に、基板又はマスク板が熱変形を
起して、両者の対面部に異常な応力が発生し、基板に形
成した、銅、アルミ、金等からなる厚さ数ミクロン巾３
０〜８０μの電導体を傷め断線に至しめる。■■とは逆
に、マスク板と基板の熱変形の方向が反対方向になった
とき、スパッタ蒸気は、この両者の間隙に回り込み、接
続部が不導体膜で覆われてしまう、等の不良を発生させ
る欠点を有していた。

そこで本発明は、仮に基板に熱変形が起きても、マスク
と基板が強い力で接触したり、反対に両者間に間隙を生
ずることの々い可撓性のマスク材を、傷み易い基板面に
直接、付着形成させ為ことによって、従来の技術の欠点
を解消する真空蒸着法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段この問題点を解決するために本発明は、基板の非蒸着面
に直接、アルミノ珪酸塩を主成分とするモンモリロナイ
ト又はゼオライトの微粉末のどちらか一方あるいは両方
を単独に又は他の物質と共５ベーノに含む分散液を塗布乾燥して形成された再水和可能な耐
熱性塗布膜をマスク材とすることによシ、エツチング不
能な蒸着物質の部分蒸着を可能ならしめるようにしたも
のである。

作　　用本発明の塗膜状マスク材は、それ自身適度な付着力を有
するもので、銅、金、タンタル、アルミナ等の物質面を
もつ基板に一体に密着するし、かつ適度な可撓性も有す
る。そのために、基板が熱変形を起しても、マスクとの
間に間隙を生ずることも、基板面を圧迫する力も生ずる
ことはない。

したがって基板面を傷めることも、蒸気が回シ込むこと
もないわけである。

マスクとしての条件を備えるには、これのみでは十分で
はない。その王な条件を列挙すると、（１）一連の作業
が完結するまで、マスクが剥れたり崩壊飛散せず適度な
付着力を有していること。

（２）サーマルヘッドの場合高温（４００〜５００℃）
に耐え、かつ亀裂を生じないこと。

６ページ（３）悪書となる不純物（熱分解物）を生じないこと。

（４）塗布膜の形成、剥離が下地を傷めることなく容易
にできること。

（５）基板表面を変質させないこと。

本発明のマスク材は、これらの条件を満たすものである
。

実施例以下本発明の一実施例に従って詳細に説明する。

本発明は前記の条件を満たす材料をいかに探し出すかに
すべてがあるといってよい。このような条件を満たす塗
布膜式マスク材につき試験検討を重ねたなかで、実用に
適用しうるものの代表例を、分散液の配合比のかたちで
次表に示す。

７ペ啼この表で１１分散媒の配合割合は液の粘度に犬きく影響
する。しだがって塗布の方法、粉末の性状によって定め
る必要がある。木表は分散液の性状を理解するために一
例を示したにすぎない。

次に本発明を構成する手順を、サーマルヘッドを例に説
明する。

攪拌機で十分に調合した分散液を、適度な粘度、に調整
して、筆、スプレー、スクリーン印刷、ロールコター等
の手段により、基板のマスク部に塗布する。

塗布厚さは、分散液の性状、塗布の方法により影響を受
けるが、乾燥状態の厚みで、最低１μは必要である。２
００μ以上に厚塗りすると、乾燥ムラにより亀裂を生ず
るものがある。塗布後の乾燥速度、取扱い易さなどから
みて、３μ〜１５μ程度の厚みが望ましい。

次に乾燥であるが、分散液の原料物質であるモンモリロ
ナイト、カオリン等は粉末内に結晶水を保有しており、
通常の乾燥温度（２Ｑｏ℃以下）では完全に除去できな
い。しかし、この結晶水の９　ベージ放出温度は前者が約６００℃、後者が約４５０℃である
ため、これより低い温度で蒸着するのであれば、この影
響はさけられる。ただし、モンモリロナイトは、この結
晶水以外に多量の水分（約１０チ）を保有する性質を有
しており、この水は約１７０℃以上に加熱しないと放出
されない。

したがって、モンモリロナイトを含有する分散液に関し
ては、蒸着装置内への水分の持ち込み量を少なくするた
めに、あらかじめ、１．７０℃以上の温度で乾燥するの
が望ましいわけであるが、このような高温だと不活性雰
囲気でない限り、下地に蒸着しである金属（銅）を酸化
させてしまう。そこで、５ｏ℃の温度で乾燥を行い蒸着
を試みだ。

その結果、蒸着時真空度を低下させることもなく、正常
な蒸着膜を形成できた。マスク材中の水分は蒸着前に行
う基板の昇温加熱（４００℃〜５ｏｏ℃）時に完全に除
かれたためと考えられる。

次にスパッタリング装置による蒸着であるが、特別の操
作を加えることなく、従来と同一の条件で実施した。

１０６−ジ蒸着を完了した基板は水中に浸漬し、マスク材層を再水
和することによって剥離した。この場合、超音波洗浄機
を併用すると剥離が容易に行える。

以上の操作を経て基板への部分蒸着は完結する。

なお上記表の中で１の分散液を用いたものは再水和をし
なくても、マスク層を剥離できるという特徴があるが、
注意を怠たると装置から基板を取出す際に、マスク層が
剥離し、作業スペースを汚すという問題をもっている。

次に、試験、検討の過程で知り得た、原材料の主だった
性状を述べる。

上記の表に掲げたＢ粉末は、すべて基板面に比較的容易
に塗布膜を形成できるが、いずれも乾燥後の状態におい
ては個々の粒子の結合力が弱くわずかな衝撃を加えただ
けで崩壊、粉末状で飛散し、単独では実用に供し得ない
。これに対し、Ａ粉末を水に分散し、塗布乾燥したもの
は、粒子間の結合力が極めて強い。ただしモンモリロナ
イトは微細なコロイド状物質からなるもので、単独で用
いた場合は種類（産地の違いによる不純物の混入割１１
　ベーン合の相異、精製法の違い等）によって乾燥時亀裂を生じ
（収縮重大のため）塗膜が形成できないものがある。

しかし、前記Ｂ粉末のごとき結合力の乏しい物質を適量
混合することによって、お互の欠点を補完し合い、マス
ク材としての適性を備えさせることができる。

Ａ粉末に混合するＢ粉末の粒径は大きすぎると塗布時あ
るいは作業中に、下地を傷める要因となるので、より／
Ｊ・さい方が好ましいわけであるが極端に小さいと（０
，０５μ以下）乾燥時、収縮がはげしく亀裂剥離を生ず
る。

Ａ粉末に配合して塗膜形成できる粉体としては、上表Ｂ
の陶磁器、セラミック用粉末以外に、ガラス粉、耐火材
粉、あるいはりん酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カ
ルシウム等の水に不溶な無機物質も利用し得る。

天然鉱物で、すてにＡ粉末を一部含む物質もあるが、こ
のような粉末を用いることも本発明に含まれる。

以上述べた無機材料以外に、分散液の塗布性を改善する
目的で、例えば低沸点の有機物（活面活性剤、粘稠剤）
、あるいは粘度調整用に酸化マグネシウム等のものを助
剤として、混入することも本発明の範囲に含まれる。

以上、ザーマルヘノドを例に述べたが、本発明は、集積
回路、工具類、機械部品等にセラミック膜を部分蒸着す
るものにも適用できる。

発明の効果本発明は、ゼオライトあるいはモンモリロナイトによっ
て適度な強度を持たさせたマスク材を、このマスク材自
身が保有する付着力によって、基板に一体に密着させた
ものであるので、マスク材の取付時に基板表面を傷める
ことも、マスクと基板との間隙に蒸着気体が回り込むこ
とＡく部分蒸着を行うことができる。

この蒸着の最終工程であるマスク材の剥離も、再水利を
行うことで容易にできるだめ基板を傷めることもない。

また、マスク材の取付が塗布方式であるため製造工程の
自動化が行い易い。

１３ページ本発明によって、断線あるいはマヮリ込み不良その他の
効果として、蒸着マスクの厚みが従来法のものより大巾
に薄く（２ｗｒｎ→約１０μへ）なったため、同一の厚
みの蒸着膜を形成させるだめの蒸着時間が大巾に短縮（
約３５チ）でき設備能力が向上した。

呼だ、マスクを支える保持金具が不要となったため、蒸
着時、この金具の表面に付着する蒸着物が剥離飛散して
起る、基板のピンホール不良が大巾に低下した。

Claims

【特許請求の範囲】

ゼオライト又はモンモリロナイトを主要物質とする粉体
を単独で、あるいは、少なくとも、前記粉体の一方又は
両方を含有する他物質との混合物を、水に分散させた液
を基板面上に塗布、乾燥して得られる塗膜面を蒸着時の
マスク部として、基板上に蒸着膜を部分形成させること
を特徴とした真空蒸着法。