JPS63274754A - 薄膜の被着方法 - 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） 本発明は、有機または無機の各種薄膜を樹脂基板上に被
着する薄膜の被着方法、特に耐剥離性に優れる薄膜の被
着方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、有機あるいは無機の各種薄膜を用いたデバイスの
開発が盛んである。薄膜デバイスはその種類に関係なく
、必ず基板を必要とする。例えば、磁気ディスクであれ
ばアルミ基板、半導体集積回路であればシリコン（Ｓｉ
　）基板、磁気テープであれば各種の樹脂フィルムを基
板としている。

特に樹脂は、その量産性、安価性、軽量性、フレキシブ
ル性、安定性等の利点を有するなめ、種々の分野におい
て基板として用いられるようになってきた。例えば、磁
気メモリとして磁気テープやフロッピーディスクがあり
、また、■光メモリシンポジウム″８６論文集、（１９
８６−１２）光産業技術振興協会、来夏総研・電子技術
研究所、市原、小浜、手掘等ｒ　ＴｂＣｏ光磁気ディス
クの信頼性と動特性、　Ｐ、５７−６２、等の文献に記
載されているように、近年急速に発達した光メモリの基
板としてエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリ
ル樹脂等が使用され始めている。

これらの樹脂基板上への薄膜被着方法としては、塗布に
よる方法や、真空技術を用いた物理的気相成長法等（Ｐ
ｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
　Ｍｅｔｈｏｄ　。

以下ＰＶＤ法という）等がある。そして近年、後者の真
空技術を用いたＰＶＤ法等による薄膜被着技術の発達は
著しく、各方面で利用されるようになってきた。

従来、この種のＰＶＤ法による被着方法としては、例え
ば■右高正俊編著ｒＬｓＩプロセス工学」１版（昭５７
−１Ｏ−２５）オーム社、Ｐ、１２３−１２７に記載さ
れるものがあった。

この文献■に記載されているように、ＰＶＤ法による薄
膜被着方法には、真空蒸着によって被着する方法や、ス
パッタによる被着方法等がある。

例えば、スパッタによる被着方法の一つであるマグネト
ロンスパッタ法は、金属化合物等の平板ターゲツト材と
樹脂基板とを対向して配置し、マグネットにより、平板
ターゲツト材に対してその表面から出てその表面に入る
磁力線を発生させる。

そして平板ターゲツト材側を陰極、樹脂基板側を陽極と
してその両者に高周波電圧を与えて放電を起こさせ、そ
れによって発生した高密度のプラズマによって平板ター
ゲツト材をスパッタし、その平板ターゲツト材から離散
した微粒子で樹脂基板上に薄膜を形成する方法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような薄膜の被着方法では、次の
ような問題点があった。

前記文献■にも記載されているように、樹脂基板上に金
属化合物膜等の薄膜を被着した場合、膜の付着力が小さ
く、温度サイクルや温度の急変等によって膜のひび割れ
や、剥離を起すことが多かつた。これは、他の基板、す
なわちＳｉ基板、金属基板、ガラス基板等に被着した場
合に比べて非常に顕著であった。そしてこの剥離やひび
割れが樹脂基板を用いた薄膜デバイスを製造する上での
重大問題となっていた。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、樹脂
基板に被着した薄膜のひび割れや剥離の点について解決
した薄膜の被着方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、樹脂基板の表面
に薄膜を被着する薄膜の被着方法において、前記薄膜の
膜厚に比べて小さくかつその薄膜の特性に影響を及ぼさ
ない大きさの微小凹凸を前記樹脂基板の表面の全面また
は所定部分に形成した後、前記薄膜を被着するようにし
たものである。

（作用） 本発明によれば、以上のように薄膜の被着方法を構成し
たので、樹脂基板表面の微小凹凸は、その上に形成され
る薄膜の特性に悪影響を及ぼすことなく、その薄膜の付
着力を増大させるように働らく。従って前記問題点を除
去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例に係る薄膜の被着方法を説明す
るための薄膜被着後の樹脂基板の断面図である。

第１図において、例えばポリカーボネート樹脂あるいは
エポキシ樹脂からなる樹脂基板１上に、アルミニウムＡ
ＩＩからなる膜厚１１００ｎの薄膜２を被着する場合、
先ず樹脂基板１の表面の全面または所定部分に、薄膜２
の膜厚に比べて小さくかつその薄膜２の特性に悪影響を
及ぼさない大きさ、例えば数百人〜数十人程度の微小凹
凸３を形成し、その後、例えば第２図のようなマグネト
ロンスパッタ装置を用いて樹脂基板１上にＡ！Ｊの薄膜
２を被着する。

第２図のマグネトロンスパッタ装置について説明すると
、このマグネトロンスパッタ装置はターゲットが平板形
になったプレーナマグネトロン陰極形構造のものであり
、図示しない真空チャンバ内には陰極となる平板形のタ
ーゲット１０が設置され、そのターゲット１０の裏面に
円環状のマグネット１１が設けられている。マグネット
１１により、ターゲット１０の表面から出てそのターゲ
ット１０に入る磁力線１２が形成され、その磁力線１２
がターゲット表面を取り巻いている。また、真空チャン
バ内においてターゲット１０の上方には、陽極となるホ
ルダ１３が配設され、そのホルダ１３に第１図の基板１
が取付けられる。このようなマグネトロンスパッタ装置
を用いて基板１上にＡＪ）の薄膜２を被着するには、先
ず基板１をホルダ１３に取付けると共にＡρ材からなる
ターゲット１０を真空チャンバ内にセットし、ターゲッ
ト１０とホルダ１３との間に数百Ｖの高周波電圧を印加
する。すると、ターゲット１０とホルダ１３との間に放
電が起こり、磁界と電界が直交する部分では放電によっ
て電離した電子がマグネトロン運動を行い、高密度のプ
ラズマを発生する。このプラズマはターゲット１０の表
面をスパッタし、そのターゲット１０からの微粒子が基
板１の表面に被着して例えば膜厚１１００ｎの薄膜３が
基板１側に形成される。

孜に、本実施例の特徴である微小凹凸３の形成方法につ
いて説明する。この微小凹凸の形成方法としては、例え
ば次の３通り（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法がある。

（ｉ＞　　樹脂基板１を射出成形等で製造する時に、ス
タンパ（自動押印機）により微小凹凸３を形成する。こ
の微小凹凸３の大きさは、スタンパの精度や樹脂材の特
性にもよるが、例えば数百人程度である。

（ｉｉ）　　樹脂基板１を射出成形等で製造した後、例
えば第２図の装置か、あるいはその装置と構造的に類似
したドライエツチング装置を用い、真空チャンバ内のア
ルゴンガス（Ａｒ）圧を３ｍＴＯｒｒとして高周波電力
５００−を印加し、３０分の逆スパッタリングを行い、
樹脂基板１の表面をエツチングして微小凹凸を形成する
。この微小凹凸３の大きさは、逆スパッタリングの時間
等の条件にもよるが、例えば数十人程度である。

（ｉｉｉ＞　　前記（ｉ）及び（ｉｉ）を併用した方法
であるが、樹脂基板１の形成時にその表面にスタンパに
よって微小凹凸を形成しておき、さらに前記（ｉｉ）の
逆スパッタリングによって前記樹脂基板１の表面をエツ
チングして最終的な微小凹凸を形成する。

以上のような薄膜被着方法を用いて次の表１で示す試料
Ｎｏ、　１〜Ｎｏ、　６を作ると共に、比較のために第
３図に示されるような微小凹凸のない試料Ｎｏ、　７゜
Ｎ０１８も作り、それらの耐剥離性を検討した。

表１ なお、表１において、逆スパッタリングは前記＜ｉｉ）
の条件で行い、八、ｌ！薄膜２は試ｆ−１Ｎｏ、１〜Ｎ
ｏ、８すべてを同一条件で膜厚１１００ｎに形成した。

また、樹脂基板１は水分や揮発成分を含有するなめ、試
ｆ−１，Ｎｏ、１〜Ｎｏ、　８のすべての樹脂基板を同
一条件下で、事前にアルコール洗浄し、８０℃１時間の
ガス出し処理を行った。

これらの試料Ｎｏ、１〜Ｎｏ、８に対し、予めΔ！Ｊ薄
膜を例えば１ｍ１ｌｌます目状に切断しておき、上から
粘着テープを粘着してそのテープを引きはがすというテ
ープテストを行い、付着力の大小を測定しな。

その結果を次の表２に示す。

表２ なお、表２の付着力では、テープテストであるから定量
的な結果でなく、０〜５という数字で表示されている。

表２から明らかなように、本実施例の試料Ｎｏ、　１〜
Ｎ０１６では、微小凹凸３を形成しているので、付着力
の改善が見られる。特に、凹凸形成を２回行った試料Ｎ
０１３及びＮ０１６では、け着力が著しく大きくなって
いる。

また、次の表３に示すような試料Ｎｏ、９及びＮｏ、　
１０を作り、テープテストを行った。

表３ 表３に示す微小凹凸３を形成した試料Ｎ０９９は、その
微小凹凸３のない試料Ｎｏ、　１０に比べ、付着力が大
きいことを確認した。

以上のように、本実施例では樹脂基板１の表面に微小凹
凸３を形成したので、薄膜の付着力が大きくなり、膜の
ひび割れや剥離を的確に防止できる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。

（ａ）微小凹凸３は、スタンバや逆スパッタリング法以
外の他の方法で形成してもよい。また、その上に形成す
る薄膜２は、へρ膜以外の他の有機膜または無機膜でも
よく、さらにその被着方法も、マグネトロンスパッタ法
以外の他のスパッタ法や、あるいは真空蒸着等の種々の
方法が使用できる。

（ｂ）樹脂基板１としては、他のポリイミド系、アクリ
ル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系等の樹脂基板
にも本発明を適用できる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、樹脂基板
の表面に微小凹凸を形成したので、薄膜の付着力が大き
くなり、そのひび割れや剥離を的確に防止でき、それに
よって樹脂基板上に種々の膜を信頼性良く形成できるよ
うになった。従って種々の樹脂薄膜デバイス等の分野に
広く応用できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す薄膜被着後の樹脂基板の
断面図、第２図はマグネトロンスパッタ装置の構成図、
第３図は比較用に作った薄膜被着後の樹脂基板の断面図
である。 １・・・・・・樹脂基板、２・・・・・・薄膜、３・凹
・微小凹凸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂基板の表面に薄膜を被着する薄膜の被着方法に
   おいて、 前記薄膜の膜厚に比べて小さくかつその薄膜の特性に影
   響を及ぼさない大きさの微小凹凸を前記樹脂基板の表面
   の少なくとも一部に形成した後、前記薄膜を被着するこ
   とを特徴とする薄膜の被着方法。 ２、前記微小凹凸は、前期樹脂基板の形成時にスタンパ
   により形成する特許請求の範囲第１項記載の薄膜の被着
   方法。 ３、前記微小凹凸は、逆スパッタリングにより前記樹脂
   基板の表面をエッチングして形成する特許請求の範囲第
   １項記載の薄膜の被着方法。 ４、前記微小凹凸は、前記樹脂基板の形成時にスタンパ
   により形成した後、その樹脂基板の表面を逆スパッタリ
   ングによりエッチングして形成する特許請求の範囲第１
   項記載の薄膜の被着方法。