JPS63166963A - 薄膜の製造方法 - 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） この発明は薄膜の製造方法特に紙の表面に金属の薄膜を
形成する方法に関する。

（従来の技術） 紙の表面に金属の薄膜、たとえば導電性の薄膜を形成す
ることは、広く要求される。たとえばパンチカードに登
載する情報を増やす目的で、その裏面に導電性のパター
ンを形成することがある。

従来ではこのような紙の表面に薄膜を形成するのに、真
空蒸着によるのを普通としていた。

しかし紙は一般的に植物性繊維により作られている関係
上、吸湿性に富んでおり、また熱的に弱い性質がある。

そのため蒸着の際に熱が加わると、内部から水分かにじ
みでてくることがある。そのため表面に薄膜が形成され
たとしても、その成膜の紙に対する付着力は、どうして
も損われるようになる。

このような付着力を高めるためには、薄膜材料が蒸発す
るときのエネルギーが高ければよいのであるが、周知の
ように真空蒸着は薄膜材料を加熱蒸発させ、その蒸発粒
子を基板に沈着させる方法であるため、蒸発させたとき
のエネルギーの向上を期待することはほとんどできない
。

また真空蒸着はるつぼの中で薄膜材料を加熱して蒸発さ
せるものであって、その噴出口は点状であって点源であ
る。そのためその蒸発粒子の飛散方向は一点より放射状
にひろがったものとなる。

−力紙の表面は巨視的にみれば粗であるため、飛散方向
がほぼ一定であると、これによって生成される薄膜の均
一性は極めて良くない。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は紙の表面に薄膜を形成するにあたり、成膜の
付着力を高めるとともに、その膜の均一性を向上させる
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は薄膜材料をターゲットとじ４これにイオンを
照射することによってスパッタ蒸発させ。

このとき蒸発した薄膜材料を、紙の表面に沈着させるこ
とによって、薄膜を形成することを特徴とする。

（作用） イオンをターゲットに照射すると、ターゲット表面の構
造原子、分子と弾性衝突する。その結果ターゲット表面
の原子、分子がスパッタ蒸発して基板上に沈着し、薄膜
が形成される。これを一般にイオンビームスパッタリン
グと呼んでいる。

このようなスパッタ蒸発は弾性衝突であるため、スパッ
タ粒子のエネルギーは数ｅＶ程度となる。

これしこ対して前記した真空蒸着の場合の蒸発時のエネ
ルギーが約０．１ｅＶであるのに比較すれば、おおよそ
数十倍となる。

このような大きなエネルギーをもつ蒸発粒子によれば、
これが基板である紙の表面に沈着するときの付着力も必
然的に大きくなり、したがって紙の表面に少々の水分か
にじみでているようなことがあっても、確実に付着する
ようになる。

またこのスパッタはターゲットの表面にイオンを衝突さ
せて行なうものであるから、ターゲットのほとんど全表
面からスパッタ粒子が飛散していくようになる。すなわ
ちこのときの蒸発源は面源である。

そのためスパッタ粒子は、四方から基板である紙に向か
っていくため、紙の表面が少々粗であっても、その面に
追随するようにして付着する。これによって形成される
膜の均一性が維持されるようになる。

さらにイオンを生成するプラズマは、熱源として基板で
ある紙に熱ストレスを与える可能性があるが、イオンビ
ームスパッタリングでは、プラズマとスパッタ室を分離
しているので、紙への熱ストレスがない。

（実施例） この発明の実施例を以下図によって説明する。

図はこの発明に使用するのに適したイオンビームスパッ
タ装置を示す。１はイオン生成室で、内部に熱陰極２、
陽極３およびＡｒガスの導入口４を、また外部に磁界発
生用のコイル５を備えている。

６はイオン生成室１で生成されたイオンを引出す引出電
極、７はスパッタ室で、内部に引出電極６により引出さ
れたイオンがスパッタされるターゲット８と、スパッタ
されたことによるターゲット８から発せられるスパッタ
粒子が、表面に堆積される基板である紙９とを備えてい
る６１０は基板ホルダー、１１は真空ポンプである。

イオン生成室１から引出電極６によって引出されたイオ
ンビームは、２００〜５０００ｅＶ程度のエネルギーを
もってターゲット８に照射される。ターゲット８はたと
えばアルミニュームまたはその合金によって製作されで
あるとすれば、スパッタされたアルミニュームのスパッ
タ粒子は、紙９の表面に沈着されるようになる。

次に本発明者が行なった成膜試験について説明する。タ
ーゲット８としてアルミニュームを使用し、紙９として
クラフト紙を使用した。そして基板ホルダー１０を回転
させ、ビームエネルギーを１０００ａＶ、電流量をｌｏ
ｏｍＡ、スパッタ室７内のガス圧を８　Ｘ　１０−’　
Ｔｏｒｒとし、成膜時間を５分間として試験を行なった
。

これによって形成された膜の厚さは２０００人、膜厚均
一性は±１０％であった。またこのときの紙９の温度は
４０度前後であって、これを超えて上昇することはなか
った。更に接着テープを膜の表面に貼り付けてからこれ
を剥がす剥離試験を行なっても、膜が紙９から剥離する
ことはなかった。

なお前記した試験は、イオン種としてＡｒ”を使用して
行なったものであるが、これ以外のイオン種として、Ｋ
ｒ、Ｘｅなとの使用が可能である。

更にターゲット材料としては、アルミニュームのほかに
、アルミニューム合金、金、銀、銅、亜鉛。

ニッケルなどが使用できる。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、紙への成膜にあ
たり、イオンビームスパッタリング法を使用することに
より、剥離試験に耐える付着力を有し、しかも膜中の膜
厚の均一性が良好な膜の生成が可能となるといった効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施にあたって使用するイオンビームス
パッタ装置の一例を示す断面図である。 １・・イオン生成室、７・・・スパッタ室、８・・・タ
ーゲット、９・・・紙、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオン生成室で生成されたイオンを引出電極によって引
   出してから、これを金属製の薄膜材料からなるターゲッ
   トにスパッタし、このときの前記ターゲットから発せら
   れるスパッタ粒子を、紙からなる基板に沈着させること
   によって、その基板の表面に薄膜を形成してなる薄膜の
   製造方法。