(57)【要約】【目的】本発明は、磁区制御された単層および多層膜をフィルム上に連続的に作製するスパッタ装置を提供することを目的とする。【構成】２個以上の冷却回転ドラム上に密着して移動するフィルム上に、２基以上のカソードで成膜することにより、フィルム上に軟磁性多層膜を連続的に作製できる。【選択図】　　図１
2004011023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２基以上の冷却ロールに密着して移動する連続高分子フィルムの両面上に磁性薄膜を連続的に成膜することを特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法。
【請求項２】
１基の回転冷却ロールに密着した高分子フィルムの上に磁性薄膜を成膜することを特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法。
【請求項３】
請求項１、２に記載の磁性薄膜が軟磁性薄膜と無機絶縁膜を交互に積層する多層磁性膜であること特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれかに記載の連続製造方法において、磁界中で成膜することを特徴とするに磁性薄膜フィルムの連続製造方法。
【請求項５】
請求項１，２，３，４に記載の磁性薄膜フィルム製造方法を満たす製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインダクタやトランス等の磁心材料や磁気シールド等に用いる薄くて、加工しやすい、軟磁気特性の優れた磁性薄膜フィルムの連続製造法と製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟磁性膜は、一般に硬い基板の上に成膜することにより、その優れた特性が得られている。しかし、例えば、やわらかい高分子フィルム上に成膜した場合には、高分子フィルムが成膜される際の応力によって、カールする。そのために軟磁気特性が劣化する。このような応力により特性が劣化しないために、磁歪が零に近い組成の軟磁性膜が探索され、軟磁気特性劣化の防止が試みられた。しかし、カールした高分子フィルムは取り扱いにくく軟磁性膜の基板としての応用に発展していない。
【０００３】
一方、高周波用軟磁性膜として、軟磁性膜と絶縁膜を交互に積層した多層薄膜が提案されている。しかし、このような多層薄膜を高分子フィルム上に成膜した場合には、成膜によってカールするため、絶縁膜が破壊され多層膜の効果が薄れていた。
このように、高分子フィルム上に軟磁性膜を成膜する磁性薄膜フィルムは、本来の軟磁性膜の特性が得られないことと、高分子フィルムがカールするため取り扱いが不便であり、量産に不向きであるために、インダクタやトランス等の磁心材料として採用されなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高分子フィルムがカールすることを防ぎ、磁性膜を高分子フィルム上に成膜できれば、低背化が実現可能となり、今後の電子機器の部品材料として有望である。
高分子フィルムに応力がかからないように、成膜するには、高分子フィルムの両面に同じ膜厚の磁性膜を連続的に成膜することにより解決できる。
本発明は、成膜時の温度上昇によって高分子フィルムがダメージを受けないように、冷却ドラムに接して移動させながら、高分子フィルム両面に成膜することにより、高分子フィルムの昇温を抑え、磁性膜に応力のかからないように連続的に軟磁気特性の優れた磁性薄膜フィルムの作製方法を提供することおよびその作製装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、２基以上の冷却ロールに密着して移動する連続高分子フィルムの両面上および１基の回転冷却ロールに密着した高分子フィルム上に磁性薄膜を連続的に成膜することを特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の特徴とするところは、次の通りである。
第１の発明は、２基以上の冷却ロールに密着して移動する連続高分子フイルムの両面上に磁性薄膜を連続的に成膜することを特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法である。
【０００７】
第２の発明は、１基の回転冷却ロールに密着した高分子フィルムの上に磁性薄膜を成膜することを特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法である。
【０００８】
第３の発明は、本磁性薄膜が軟磁性薄膜と無機絶縁膜を交互に積層する多層磁性膜であること特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法である。
【０００９】
第４の発明は、連続製造方法において、磁界中で成膜することを特徴とする磁性薄膜フィルムの連続製造方法である。
【０００１０】
第５の発明は、磁性薄膜フィルム製造方法を満たす製造装置である。
【０００１１】
【作用】
軟磁性膜、特に多層膜は、堅個な基板の上にバッチ式で成膜している。このために、形状の大きいものや、多量に使う場合には、その生産性の面から、事業化が困難であった。本発明により、良好な特性有する軟磁性膜を連続的に高分子フィルム上に作製することが可能となった。
【０００１２】
【実施例】
以下に、本実施形態を図面に基づき説明する。
【実施例１】
図１には、本実施形態の磁性薄膜フィルム連続製造方法概略図の一例が示されている。この製造方法は、両面に単層膜を成膜する場合の概念図である。フイルムロール（１）から高分子フィルム（２）を２基の冷却ドラム（３）に接して、２基の磁性ターゲット（４）の下を移動させ、フィルム巻き取り機（５）で巻き取る。各ターゲットの下を通過する際に磁性膜を連続的に高分子フィルム両面に成膜する構成である。また、フィルムを巻き戻ししながら成膜することにより、磁性膜を数回に分けて成膜できる。フィルムを移動させるスピードは、ターゲットの成膜スピードと成膜する磁性膜の厚さにより決定される。フィルムのたわみや成膜することによりフィルムの膜厚が変わることを考慮して、テンション機構（６）を装着してある。ここには、ターゲットおよび冷却ドラムを２基の場合を示しているが、それぞれ、複数個を用いた場合にも同様の効果が得られる。スパッタ成膜できる幅はターゲット直下に設けたシールド板（７）により制御できる。
【００１３】
【実施例２】
図２には、本実施形態の磁性薄膜フィルム連続製造方法概略図の一例が示されている。この製造方法は両面に磁性膜と絶縁膜を交互に積層する多層磁性膜を成膜する連続製造方法の概略図の一例が示されている。図１に示した構成の２基のターゲットをそれぞれ異種のターゲットになっている。すなわち、磁性膜のターゲット（４１）および絶縁膜のターゲット（４２）を用いる。磁性膜と絶縁膜を同時にスパッタしているため、双方の膜が混じりあわないように、仕切板（８）で各ターゲットを分室化してある。図は各ターゲットを１基づつ用いた場合を示したが、磁性膜としてＣｏ７７Ｆｅ５Ｓｉ８．４Ｂ９．６ターゲット、絶縁膜としてＳｉＯ２ターゲットを用いる場合には、各スパッタレイトと膜厚比より、磁性膜ターゲット２基と絶縁ターゲット１基を用いて行った。一方向の回転により多層膜の一層目が両面に成膜され、逆回転により第二層目が成膜される。この繰り返しにより、複数層の多層膜を用いた磁性膜フィルムを連続的作製できる。
【００１４】
【実施例３】
図３は本実施形態の磁性薄膜フィルム連続製造方法概略図の一例が示されている。成膜するフィルムの長さが冷却ドラムの外周長さ以下の場合である。磁性膜用ターゲットとしてＣｏ８９Ｎｂ８．５Ｚｒ２．５、非磁性膜用ターゲットとしてＳｉＯ２を用いて多層膜を作製した例である。１基の冷却ロールを用いて上記の磁性膜フイルムを作製することができる。冷却ロール（３）に高分子フィルム（２）を密着して装着し、固定冶具（９）で固定する。磁性膜用ターゲット（４３）２基とＳｉＯ２ターゲット（４２）１基の下を回転できる構成になっている。作製方法はまず高分子フィルムを装着し、逆スパッタで表面をクリーニングする。磁性膜を成膜し、次に非磁性膜を成膜する、これを繰り返し行い多層膜を成膜する。
【００１５】
【実施例４】
図４から図７は本実施形態の磁性薄膜フィルムの断面図で、図３に示した連続成膜装置で成膜した磁性薄膜フィルムの一例である。磁性膜はＣＯ７７Ｆｅ５Ｓｉ８．６Ｂ９．４アモルファス膜、絶縁膜はＳｉＯ２膜である。図４は高分子フィルム（２）上に磁性膜（１０）のみを成膜したいわゆる単層膜の断面図である。図５は高分子フィルム（２）上に磁性膜（１０）と絶縁膜（１１）を交互に積層した多層膜でいわゆる単純多層膜の断面図ある。一層の膜厚は、磁性膜０．１μｍ、絶縁膜０．０５μｍである。図６は高周波特性を改善するために単純交互の多層膜と層間の相互作用を分断するために厚膜の絶縁膜を挿入する耕造である。高分子フィルム（２）上に図５の単純多層膜を成膜し、膜厚約１μｍの厚膜の絶縁膜（１２）を挿入、更に単純多層膜を成膜するいわゆるダブル多層膜の断面図である。図７は高分子フィルム（２）上に磁性層と絶縁層の層間にＴｉ膜（１３）のバッファー層を挿入することにより耐熱性の向上を図った一例である。本実施形態の磁性薄膜フィルム成膜条件の一例を表１に示す。
【００１６】
【表１】
2004011023.tif 000003
【００１７】
磁性膜用のターゲットはＣｏ７７Ｆｅ５Ｓｉ８．６Ｂ９．４合金、非磁性用ターゲットにはＳｉＯ２を用いた。
【００１８】
【実施例５】
図８は本実施形態の磁性薄膜フィルムに異方性を付与するための磁石の配置図である。Ａが正面図、Ｂは側面図である。冷却ロール（３）の側面に永久磁石（１４）を配置することにより、フィルム（２）の長手方向に対して直角方向に異方性を付与することができる。永久磁石はフィルムに対して陽極と陰極が向かい合うように配置してある。また、高分子フィルム上面がほぼ均一な磁界になるように、磁石と高分子フィルムの位置関係を調節してある。印加磁界は約１００Ｏｅである。磁界発生は電磁石でも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軟磁気特性の優れて磁性薄膜フィルムを連続作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は両面に単層膜を成膜する連続成膜装置の概略図
【図２】は両面に多層膜を成膜する連続成膜装置の概略図
【図３】は単冷却ロールを用いた連続成膜装置の概略図
【図４】は磁性単層膜フィルムの断面図
【図５】は軟磁性多層膜フィルムの断面図
【図６】は軟磁性ダブル多層膜の断面図
【図７】はバッファー層を用いた多層膜の断面図
【図８】はロールと磁石の関係を示す正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）
【符号の説明】
１　フィルムロール
２　高分子フィルム
３　冷却ドラム
４　磁性ターゲット
５　フィルム巻き取り機
６　テンション機構
７　シールド板
８　仕切
９　固定冶具
１０　磁性膜
１１　絶縁膜
１２　厚膜の絶縁膜
１３　Ｔｉ膜
１４　永久磁石
４１　磁性膜用ターゲット
４２　絶縁膜用ターゲット
【図１】
2004011023.tif 000004
【図２】
2004011023.tif 000005
【図３】
2004011023.tif 000006
【図４】
2004011023.tif 000007
【図５】
2004011023.tif 000008
【図６】
2004011023.tif 000009
【図７】
2004011023.tif 000010
【図８】
2004011023.tif 000011