JPS6318074A - 薄膜形成装置 - 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］ 本発明は薄膜の製造装置に関する。さらに詳しくは長尺
の基板上に連続的に薄膜形成するに際し、その表面に微
小な凹凸−ブツが少い表面の滑らかな薄膜を形成するた
めの薄膜形成装置である。

［従来例の構成と問題点］ 近年高機能性材料として高分子基板上にＣ。

Ｎｉ系合金の面内磁化膜や、Ｃ０Ｃｒ系合金の垂直磁化
膜を配した磁気記録媒体や、アモルファスシリコンを配
した太陽電池などの開発が強力に各方面で進められてい
る。

これらの高機能材料を実現する上で、高分子基板上に形
成される薄膜の特性と同様に重要なのは生産技術面で表
面の凹凸−ブツのない表面性のすぐれた材料を大量にか
つ再現性よく得る技術の改良である。中でも最も改良を
要する点は基本的には薄膜形成装置ではるあが、生産技
術面で一番深刻な問題は薄膜形成速度である。

一般に、これらの機能を発揮する膜は、数１００オング
ストロームから数ミクロンの厚さが普通であり、又薄膜
を所定の厚さに形成するのに必要な時間は数１０秒から
数分である。

これらの膜厚の薄膜を物理的堆積法で融点、軟化点の低
い高分子基板上に形成するためには、高分子基板の熱損
失を起さずに形成する確実な冷却手段を開発する必要が
ある。そのために、通常は回転支持体の内部に冷却水を
通し、高分子基板を間接的に冷却することが行われてい
る。

冷却効果を上げるためには、基板と回転支持体との間の
密着性を強化し、高分子基板に張力をかけるのが良いが
、密着状態がよくなるにつれ、逆に回転支持体の表面状
態が高分子基板に転写され、とくに回転支持体の表面に
ゴミ、はこりなどが付着している場合にはいわゆるブツ
欠陥となって現れ、製品としての特性を著しく損ってい
た。

［発明の目的］ 本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、表面性の
改良されたブツ欠陥のない機能性の薄膜を長尺の基板上
に形成する薄膜形成装置の提供を目的とする。

［発明の構成９作用］ すなわち、本発明は回転支持体に沿って移動する基板上
に薄膜を形成する装置において、薄膜形成部および長尺
の基板がその搬送経路を通って回転支持体に接触するた
めに必要な入口、出口のスリットなどの必要の開口部を
形成したドラムカバーにより回転支持体の周囲を囲った
ことを特徴とする薄膜形成装置である。

以下、第１図によって本発明の構成を詳しく説明する。

図示のものは通常用いられている巻取式スパタリング装
置であるが本発明の主旨からして蒸着。

イオンブレーティングを始めとする物理的薄膜形成（Ｐ
ＶＤ）装置のみならず化学的薄膜形成（ＣＶ［））装置
にも適用できることはいうまでもない。

又本発明の必要性が高く効果が顕著な高分子基板を中心
に説明するが、ステンレス等の金属フィルム等の長尺フ
ィルム基板一般にも効果的に適用できることも云うまで
もない。

図から明らかな通りその基本構成は、高分子フィルム等
の高分子基板１が、送り出し軸３にセットされた基板ロ
ール１ａより送り出され、ターゲット５に対向配置され
た回転支持体２に支持されて移送されつつ膜形成され、
巻取りロール４に巻き取られる公知の構成となっている
。なお図の６は真空槽、７は排気口、８はガス導入口で
あり、その他も公知のものと同様であり説明を省略する
。

そして、高分子基板１が回転支持体２に入る入口スリッ
ト１１．ターゲツトに向いてあけられた膜形成域の開口
部１２．高分子基板が回転支持体２から出る出口スリッ
ト１３等の必要な開口を設けたドラムカバー１０が、回
転支持体２の全周側面をおおうように設けられている。

さらに高分子基板１に接していない回転支持体２の上部
に対応するドラムカバー１０には清掃手段１４例えば極
細繊維よりなるワイピングクロスを取りつけることが好
ましい。かかるドラム周面用の清掃手段１４をつけるこ
とにより回転支持体２に付着したゴミ、ホコリその他の
夾雑物は回転支持体２の回転とともにとり除かれ、高分
子基板１と回転支持体２の間の滑らかな接触を保証する
ことによりこれらの夾雑物により発生するブツの発生を
防止する。

ドラムカバー１０は必要最少限の開口部を除いて真空槽
空間と回転支持体２とを隔絶しているので、周囲の壁、
マスクその伯に付着したスバタリング粒子やほこり、ゴ
ミなどが落下して、回転支持体２上に付着することを防
ぐ。また回り込みによるスバタリング粒子の回転支持体
２への付着も防止するので、回転支持体２を常にきれい
な状態に保つことができる。

このため高分子基板１と回転支持体２の間には介在物が
存在しないため前述のブツ欠陥が生じない。

さらにこれらの効果をより確実なものとするためにドラ
ムカバー１０の高分子基板１の入口スリット１１に、基
板１の少なくとも回転支持体に接する面更にはその両面
に付着した夾雑物をふきとるために、ワイピングクロス
等の基板用の清掃手段１５をつけておくことが好ましい
。かかる清掃手段１５は高分子基板１の表面に傷をつけ
るものであってはならず、長繊維からなるクリーニング
クロスたとえばミクロスター（商品名、奇人■製）など
のワイピングクロスを用いればよい。

以上の対策により、膜形成時において回転支持体２と高
分子基板１との間の夾雑物がほぼ完全に除かれることに
よりブツ欠陥が著しく少くなった。

次に第２図、第３図により上述の巻取スパッタ装置に設
はドラムカバー１０の詳細を説明する。

第２図に示すように、ドラムカバー１０はステンレス製
で回転支持体２より若干大きい直径の円筒体からなる本
体１０ａと、その前面を閉鎖する前面キャップ１０ｂと
、その背面を回転支持体２の駆動軸を除いて閉鎖する二
つ割りの背面キャップ１０ｃとからなり、本体１０ａに
は前述の通り高分子基板１の入口スリット１１．出ロス
リツト１３．膜形成域の開口部１２が設けられると共に
、回転支持体用及び基板用の清掃手段１４．１５が以下
のように設けられている。なお本体１０ａはジャケット
構造で冷却可能となっている。

回転支持体２の周面を拭き取る回転支持体用の清掃手段
１４は第３図に示す通り高分子基板１が接していない回
転支持体２の上部にドラムカバー１０の本体１０ａに開
口を設け、該開口に設置されている。すなわち、該開口
を閉鎖するに十分な支持板１４ａに清掃用布帛１４ｂ（
本例では前述の余人■゛′ミクロスターＣＰ”（登録商
標）を図示の如く突き出たループを形成するように止め
板１４ｃで固定し、該開口を閉鎖するように支持板１４
ａを取着することにより、ドラムカバー１０に取りつけ
られている。

従って、清掃用布帛１４ｂは自己の持つ弾性によって回
転体支持体２の表面に押圧される。なお場合によっては
、清掃用布帛１４ｂを弾性体等で押圧する機構等適宜適
用する必要がある。

なお、本発明の趣旨から当然のことではあるが、清掃手
段は新なゴミ、はこりの発生源となってはならず、その
意味では上述の極細長Ｉｌｌよりなるクリーンルーム等
で使用される清掃用布帛が最適である。

かかる清掃用布帛を回転支持体に押しつけて所期の目的
を達するためには押しつける圧力は強すぎて回転支持体
２の運動を阻害したりあるいは回転支持体２の表面に損
傷を与えたりしてはならず拭き取りの効果が得られる範
囲で十分弱くしておく必要がある。かかる圧力は定量化
することはむずかしいが経験的に適当に調整しうる。

また高分子基板１に付着したゴミ、はこりを除去するた
めの基板用の清掃手段１５は同じ清掃用布帛１５ａを図
示の如く突出したループを形成するように止め板１５ｂ
でドラムカバー１０の入口スリット１１の両側に取りつ
けられている。

かかる目的のためには図に示すように清掃用布帛１５ａ
は高分子基板１のスパッタ面と反対側にも取りつけてよ
いことは当然である。かかる清掃用布帛１５ａの高分子
基板１への押しつけ圧は強すぎて基板面に傷をつけては
ならず、拭き取りの効果が得られる範囲で十分弱くして
おく必要があることも同様である。

上述の構成で以下のように磁性薄膜を形成し、その効果
を確認した。すなわち下記条件にて基板として５０μｍ
厚のポリエステルフィルムを用い、その上にパーマロイ
薄膜を形成し表面の状態を観察した。

ア、ターゲット：ＭＯ４ｗｔ％　Ｎ　ｉ　７８ｗｔ％Ｆ
ｅ１８ｗｔ％ノハーマロイ イ、ターゲットの大きさ：　　１５０ａ＋　Ｘ　３３０
ａｗ　Ｘ　ｍ　ｔ つ、薄膜形成方法：ＤＣマグネトロン方式％式％ 基板１を設置機真空槽６内を到達真空度がｌ　ｘ　１０
−５　Ｔｏｒｒ以下まで排気する。そののちＡ「ガスを
３．Ｏｘ　１Ｏ−３Ｔ　ｏｒｒの圧力まで導入し、約１
時間プレスパツタを行ったのちスパッタリング電力、フ
ィルム速度を変えて種々のパーマロイ膜を形成した。

得られた結果を第１表に示す。

第１表 なお、表中の記号は“ブツパ発生の状況をあられす。す
なわちＯは目視では顕著な゛ブツ″の発生は見られず、
表面が比較的滑らかな状態、△は１００８０の大きさの
中に“ブツ″具体的には太きさが平均半径で３００μＴ
ｒＬ〜１００μｍ程度の小突起が１０個以内、Ｘはそれ
より多い場合をあられす。

上述の結果より清掃手段を設けたドラムカバーの実施例
のスパッタ装置では、″“ブツ″のない表面の滑らかな
薄膜が得られることが分る。

又、上述の実施例の装置において清掃手段をはずしたド
ラムカバーとし、同一条件でパーマロイ薄膜を形成した
結果を第２表に示す。

第２表 上表より後述する従来例に対し、“ブツ″の減少に大き
な効果が確認できるが、条件により清掃手段をとりつけ
ない装置では゛ブツ″欠陥が若干増えていることが分る
。すなわち、清掃手段を有するドラムカバーが好ましい
ことがわかる。なお表中の記号は第１表と同じである。

次に比較のため、ドラムカバー、清掃手段をともにはず
した従来例の結果を第３表に示す。

第３表 ブツ欠陥が多発していることが分る。

本発明は他の多くの実施例においてもその効果が確かめ
られた。ターゲットの種類、装置の種類。

基板の種類によらず、本発明の効果は著しく表面性のす
ぐれた薄膜を形成する上で実用上極めて有用なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の巻取スパッタ装置の要部断面
構成図、第２図はドラムカバーの詳細分解図、第３図は
ドラムカバーの清掃手段の詳細図である。 １：基板　　２：回転支持体 ５：ターゲット（カソード）　　６：真空槽１０ニドラ
ムカバー　　１４．１５：清掃手段特許出願人　帝　人
　株　式　会　礼 式　　理　　人　　弁理士　　前　　１）　純　　博図
Ｗ？７）管内Ｔ：二ｒなし） 第２図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭　　６１　−　　１６２０４２　　　号２、発明
の名称 薄膜形成装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 大阪市東区南本町１丁目１１番地 （３００）帝人株式会社 代表者　岡　本　佐　匹　部 ６＼補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転支持体に沿って移動する基板上に薄膜を形成す
   る装置において、基板の入口、出口及び膜形成域等の必
   要な開口を設けたドラムカバーにより前記回転支持体の
   周側面を被覆したことを特徴とする薄膜形成装置。 ２、前記ドラムカバーは基板が回転支持体に接していな
   い部分に該回転支持体の基板支持部外の周面を清掃する
   清掃手段を有する特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成
   装置。 ３、前記ドラムカバーは、基板の入口の少くとも基板が
   回転支持体に接する側に基板を清掃する清掃手段を有す
   る特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載の薄膜形成
   装置。 ４、前記清掃手段が回転支持体の周面に押圧された布帛
   である特許請求範囲第２項若しくは第３項記載の薄膜形
   成装置。 ５、前記清掃手段が回転支持体の周面に押出された布帛
   である特許請求の範囲第４項記載の薄膜形成装置。 ６、前記基板が高分子基板である特許請求の範囲第１項
   〜第５項記載のいずれかの薄膜形成装置。 ７、前記薄膜が磁気記録層である特許請求の範囲第６項
   記載の薄膜形成装置。