JPS63219583A - 金属薄膜の製造装置 - 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 本発明は金属下地層が形成された高分子基板上に更に金
属薄膜をしわなく形成する為の製造装置に関する。

従来の技術 フィルム状の高分子基板上に金属薄膜を形成する技術は
重要であり、目的用途によっては、望ましい特性の金属
薄膜を得るために加熱された高分子基板を用いて、高い
基板温度で金属薄膜を形成する必要がある。その為の一
方法として、ローラを用いた搬送系と、真空蒸着法を用
いた、第３図に示すような連続巻き取り式真空蒸着法が
ある。

第３図において、巻き出しロール１から巻き出された高
分子基板２は、昇温された円筒状のキャン３の周面に沿
って走行中にマスク４の開口部において蒸発源５から金
属薄膜の蒸着を受けた後に、巻き取りロール６に巻き取
られる。この際、バイアスローラ７とキャンの間に電圧
を印加すると、高分子基板とキャンが密着して両者間の
熱伝導が良くなり、基板温度をキャン温度で安定にコン
トロールできると共に、蒸着時の熱負荷による基板の熱
損傷や蒸着膜のしわを防ぐことができる。

また、金属薄膜を二層構造とする必要がある場合もある
。この様な場合の二層目の金属薄膜を形成する時には、
巻き出しロールから金属下地層が形成された高分子基板
が巻き出される事になる。

この時、一層目と同様の方法で二層目の金属薄膜を形成
しようとすると高分子基板がキャンに接すると同時に下
地金属層とキャンとの間に静電引力が働き、高分子基板
が固定される。一方、高分子基板はキャンに接近、接触
する事により、熱変形を起こすので、結局、高分子基板
が熱変形途中でキャン上に固定される事になり、第４図
の様な亀の甲状のしわがはいる。

この亀の甲状のしわの防止には、高分子基板を予熱して
おいてからキャンに触れさせるのが効果的であり、その
方法が第５図の構成で実現できる（特開昭５９−２０１
２３０号公報）。すなわち、キャン３と下地金属膜との
間に電位差を設け、かつ基板を、キャン３に接する前に
、キャン３の周面の温度をＴ　（’Ｃ）としたとき、周
面温度がＴ／２〜Ｔ　（’Ｃ）の範囲内に設定された予
備加熱ローラ８に沿わせることにより昇温させ、かつ基
板がキャン３に接し始める際にニップローラ１８にて押
さえつける事により、しわのない多層構造の金属薄膜を
形成することができる。

発明が解決しようとする問題点 ところが、第５図の構成の問題点としてキャン入り側で
の張力変動がある。即ち予備加熱ローラ８とキャン３の
回転が同期していない場合はもちろんのこと、同期して
いる場合にも、ニップローラ１８入り側での高分子基板
の張力変動が大きくなり、時々しわになってしまう。こ
れは予備加熱ローラ８上で高分子基板がスティックスリ
ップの様な振動をしている為と思われる。また、ニップ
ローラ１８が高温になる為に金属下地層の表面がニップ
ローラ１８のゴムによって汚染され、その上に形成され
た金属層の結晶配向性が悪化する問題もある。なお、予
備加熱ローラ８と下地層との間に電位差がある場合には
亀の甲状のしわが入る。

本発明は予め下地金属層の形成されたフィルム状の高分
子基板上に、二層目の金属薄膜を形成する際の予備加熱
ローラ上のスティックスリップの様なすべり振動をおさ
える事により、キャン入り側での高分子基板張力を一定
にして、しわをなく昇温された回転する円筒状キャンの
周面に密着して走行する予め金属下地層が形成された長
尺のフィルム状高分子基板に、蒸発源より金属蒸気を付
着させて金属薄膜を形成する金属薄膜の製造装置におい
て、該高分子基板を巻き出す巻き出しロールと該キャン
との間に昇温された回転する円筒状予備加熱ローラを設
け、かつ該予備加熱ローラと該予備加熱ローラに沿って
走行する金属下地層が形成された高分子基板の一部とを
静電引力によって密着させる手段を設ける。

作用 本発明によれば、予備加熱ローラと金属下地層との間の
静電引力により予備加熱ローラ上で高分子基板はスティ
ックスリップの様なすべり撮動をしないのでキャン入り
側での高分子基板張力が一定になる。また同時に予備加
熱ローラと金属下地層との間の静電引力の働（面積を小
さくする事により、予備加熱ローラ上でのしわも発生し
ない実施例 第２図は本発明の実施に用いられた、予備加熱ローラで
ある。第２図において、９は回転軸、１０がローラ面で
ある。ローラ面１０のうち、１１が絶縁部分、１２が導
通部分で、絶縁部分の表面は厚さ２００ミクロンのアル
ミナ層である。導通部分の幅は２ｍｍ１であり、絶縁部
分と同一平面に仕上げである。この予備加熱ローラ８を
用いて、第１図の構成で実際に二層構造の金属薄膜を形
成した。高分子基板としては厚さ１２ミクロン、幅１５
ｃｔｌのポリイミドフィルムを用いた。真空槽１３を２
Ｘ１０−５ｔｏｒｒまで排気した後、金属下地層として
Ｔｉ膜を５００Ａの厚さに真空蒸着した。基板は予備加
熱ローラ８からキャン３の方向に１５ｍ／分で走行させ
た。この時のキャン３の温度は２００℃、予備加熱ロー
ラ８の温度は２０℃であった。蒸発源５としては２７０
度偏向型電子ビーム蒸発源を用いた。各ローラの電位は
、キャン３がＯｖ１予備加熱ローラ８もＯｖで、バイア
スローラ７が一１００ｖである。次にＴｉ薄膜を形成し
た時と逆の方向に１５ｍ／分で高分子基板を走行させて
高分子基板を巻き戻した。この時はバイアス電圧を印加
しておらず、また蒸着もしていない。

続いて二層目の金属薄膜を形成した。二層目には重量組
成比でＣｒ２Ｏ％のＣｏＣｒ膜を２０００Ａの厚さに真
空蒸着した。基板の走行方向は、Ｔｉを形成した時と同
じで、速度は１０ｍ／分とした。この時のキャン温度は
２５０℃、予備加熱ローラの温度も２５０℃であった。

蒸発源は２７０度偏向型電子ビーム蒸発源を用いた。各
ローラの電位はキャン及び予備加熱ローラがＯｖで、バ
イアスローラが一１５０ｖである。

以上の様な条件で、ポリイミド基板上にＴｉ薄膜とＣｏ
Ｃｒ薄膜を積層形成した結果、５００ｍの長さにわたっ
てしわのない二層の金属薄膜が形成された。比較の為に
同じ構造の膜を、ローラ外周が全て金属の予備加熱ロー
ラを用いて形成した。

バイアスローラと予備加熱ローラ間の電圧の絶対値をＶ
ｂｐとすると、Ｖｂｐ＞２０Ｖでは亀の甲状のしわが入
り、Ｖｂｐ≦２０Ｖでは不規則なしわが入った。バイア
スローラと予備加熱ローラ間を絶縁した時にも不規則な
しわが入った。また、予備加熱ローラの温度を２７０℃
、キャンの温度を２５０℃として予備加熱ローラをキャ
ンよりも高温にした場合にも上と同様の結果が得られた
。

発明の効果 本発明によれば、予め金属下地層の形成された高分子基
板上に金属薄膜をしわなく形成する事が出来るので、フ
ィルム状の高分子基板状に金属多層膜を、しわな（大量
に形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における金属薄膜の製造装置
の断面図、第２図は同装置に用いた予備加熱ローラを示
す斜視図、第３図は従来の連続巻き取り式真空蒸着装置
を示す断面図、第４図は亀の甲状のしわを示す平面図、
第５図は予備加熱ローラを用いた従来の連続巻き取り式
真空蒸着装置を示す断面図である。 １・・巻き出しロール、２・・高分子基板、３・・キャ
ン、４・・マスク、５・φ蒸発源、６・・巻き取りロー
ル、７・・バイアスローラ、８・・予備加熱ローラ、９
・・回転軸、１０・・ローラ面、１１・・絶縁部分、１
２・・導通部分、１３・・真空槽、１４・・排気系、１
５・・回転方向、１６・・マージン部分、１７・・蒸着
部分、１８・・ニップローラ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第２図 第３図 第　４　図 烹清ｖ＋） 第　５　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）昇温された回転する円筒状キャンの周面に密着し
   て走行する予め金属下地層が形成された長尺のフィルム
   状高分子基板に、蒸発源より金属蒸気を付着させて金属
   薄膜を形成する金属薄膜の製造装置において、該高分子
   基板を巻き出す巻き出しロールと該キャンとの間に、昇
   温された回転する円筒状予備加熱ローラを設け、かつ該
   予備加熱ローラと該予備加熱ローラに沿って走行する金
   属下地層が形成された高分子基板の一部とを静電引力に
   よって密着させる手段を設けたことを特徴とする金属薄
   膜の製造装置。
2. （２）予備加熱ローラの周面の一部が金属で、他の周面
   は絶縁物で形成されており、かつ上記予備加熱ローラの
   金属周面と、上記予備加熱ローラに沿って走行する高分
   子基板電圧上に予め形成されている金属下地層との間に
   、電圧を印可する手段を設けた事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の金属薄膜の製造装置。
3. （３）予備加熱ローラの周面に形成された金属部分の形
   状がローラ回転方向に沿った帯状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の金属薄膜の製造装置。