(57)【要約】【課題】  特に、物理蒸着の際の放熱効果を高めて樹脂シート上に適切に蒸着膜を成膜することが可能な蒸着膜の製造方法を提供することを目的としている。  【解決手段】  ＲＦマグネトロンスパッタ装置１の真空チャンバ１２内にて、基台８と樹脂シート９の間に放熱シート２０を密着させた状態で、前記樹脂シート９上に蒸着膜１１を成膜する。これにより樹脂シート９に対する放熱効果を高めることができ、従来に比べて、樹脂シート９が溶解する不具合を抑制でき、樹脂シート９上に均一に且つ所望の特性を備える蒸着膜１１を成膜できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内にて、基台と樹脂シートの間に放熱シートを密着させた状態で、前記樹脂シート上に物理蒸着法により蒸着膜を成膜することを特徴とする蒸着膜の製造方法。
【請求項２】
前記放熱シートにシリコーン系ゴムを用いる請求項１記載の蒸着膜の製造方法。
【請求項３】
前記基台に冷却機構が設けられており、冷却しながら前記蒸着膜を成膜する請求項１又は２に記載の蒸着膜の製造方法。
【請求項４】
ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＲＦコンベンショナルスパッタ法、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＤＣコンベンショナルスパッタ法、ＲＦ−ＦＴＳ（対向ターゲット）スパッタ法、ＲＦ−ＦＴＳ（対向ターゲット）スパッタ法、ＤＣパルススパッタ法のいずれかにて前記蒸着膜を成膜する請求項１ないし３のいずれかに記載の蒸着膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理蒸着法により樹脂シート上に蒸着膜を成膜する際の前記蒸着膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、透明プラスチックフィルム基材上に、スパッタ法により、金属薄膜を成膜することが記載されている。また特許文献１の［００７４］欄には−１０℃の冷却ロールで冷却しながら、スパッタリングを行うことが記載されている。
【０００３】
特許文献２，特許文献３及び特許文献４には、樹脂シートに物理蒸着膜を成膜することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２２９７３６号公報
【特許文献２】特開２００５−５９３８２号公報
【特許文献３】特開平１０−３９１２４号公報
【特許文献４】ＷＯ２００５／０８１６０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで物理蒸着法により蒸着膜を樹脂シート上に成膜する際、樹脂シートが高熱に曝され、樹脂シートが溶解するといった問題があった。そして上記した特許文献１のように樹脂シートを設置する基台に冷却機構を設けて冷却しながら蒸着膜を成膜しても、樹脂シート表面の温度を適切に下げることができず、樹脂シートが溶解する問題を解決できなかった。その結果、樹脂シート上に均一に蒸着膜を成膜できず、また樹脂シートの溶解成分が蒸着膜に混入すること等で、所望の特性を備える蒸着膜を成膜できなかった。また樹脂シートの溶解成分の気化による真空ポンプ（クライオポンプ）の能力低下の問題もあった。
【０００５】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、物理蒸着の際の放熱効果を高めて樹脂シート上に適切に蒸着膜を成膜することが可能な蒸着膜の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における蒸着法の製造方法は、真空チャンバ内にて、基台と樹脂シートの間に放熱シートを密着させた状態で、前記樹脂シート上に物理蒸着法により蒸着膜を成膜することを特徴とするものである。これにより、樹脂シートに対する放熱効果を高めることができ、従来に比べて、樹脂シートが溶解する不具合を抑制でき、樹脂シート上に均一に且つ所望の特性を備える蒸着膜を成膜できる。
【０００７】
本発明では、前記放熱シートにシリコーン系ゴムを用いることが好ましい。
また本発明では、前記基台に冷却機構が設けられており、冷却しながら前記蒸着膜を成膜することが好ましい。より効果的に樹脂シートが溶解する不具合を抑制できる。
【０００８】
また本発明では、具体的に物理蒸着法を限定するものではないが、例えば、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＲＦコンベンショナルスパッタ法、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＤＣコンベンショナルスパッタ法、ＲＦ−ＦＴＳ（対向ターゲット）スパッタ法、ＲＦ−ＦＴＳ（対向ターゲット）スパッタ法、ＤＣパルススパッタ法のいずれかにて前記蒸着膜を成膜する場合に、本発明を効果的に適用できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蒸着膜の製造方法によれば、樹脂シートに対する放熱効果を高めることができ、従来に比べて、樹脂シートが溶解する不具合を抑制でき、樹脂シート上に均一に且つ所望の特性を備える蒸着膜を成膜できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本実施形態におけるＲＦマグネトロンスパッタ装置の概念図である。
図１に示すように、ＲＦマグネトロンスパッタ装置１の真空チャンバ１２内には、ターゲット２を取り付けるための電極部４と、ターゲット２と対向する位置に、基台８とが設けられている。
【００１１】
図１に示すように、真空チャンバ１２には、ガス導入口６と、ガス排気口７とが設けられており、ガス導入口６からＡｒ（アルゴン）ガス等の不活性ガスやＯ2ガス、Ｎ2ガス等が導入される。
【００１２】
図１に示すように電極部４内には、磁石５が設けられている。電極部４に、高周波電源（ＲＦ電源）１５から高周波が印加されることによって、電場と磁場の相互作用により、マグネトロン放電が発生し、ターゲット２がスパッタされ、ターゲット２と対向する位置に配置された基台８上に設置された樹脂シート９上に、蒸着膜１１が成膜される。
【００１３】
本実施形態では蒸着膜１１の具体的組成等を限定しないが、例えば蒸着膜１１は、電磁波吸収膜やＲＦＩＤ用磁性膜である。一例を挙げると、電磁波吸収膜あるいはＲＦＩＤ用磁性膜である蒸着膜１１は、Ａ−Ｍ−Ｏ（ただし元素ＡはＦｅまたはＣｏまたはその混合物を表し、元素Ｍは、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａのうち少なくともいずれか一種を表す）から成る。ここで、蒸着膜１１は、Ａ−Ｍ−Ｏ膜の元素ＡがＦｅであり、ＦｅaＭbＯcの組成式からなり、元素Ｏの組成比ｃが、２７〜４７ａｔ％の範囲内、元素Ｍの組成比ｂが１１〜１７ａｔ％の範囲内、残部が元素Ｆｅの組成比ａであり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ａｔ％の関係を満たす高抵抗軟磁性膜である。元素Ｏの組成比ｃの最大値を３６ａｔ％とすることが、電磁波吸収膜やＲＦＩＤ用磁性膜として使用するとき、より好適である。また、元素ＭはＨｆであることが電磁波吸収膜やＲＦＩＤ用磁性膜として使用するとき、好適である。
【００１４】
蒸着膜１１は、樹脂シート９の表面全体に成膜されても部分的に成膜されるように制御されてもよい。
【００１５】
蒸着膜１１の膜厚は、特に限定されないが、上記した電磁波吸収膜やＲＦＩＤ用磁性膜では、１〜３０μｍ程度の薄い膜厚で形成される。
【００１６】
基台８は金属製であり、図１に示すように基台８には冷却機構１０が設けられている。冷却機構１０は例えば基台８内に冷水を流すことで基台８を冷却する機構である。
【００１７】
本実施形態では、基台８の表面に放熱シート２０が密着して設けられている。そして放熱シート２０上に蒸着膜１１を蒸着するための樹脂シート９が密着して設置されている。
【００１８】
放熱シート２０は、シリコーン系ゴムで形成されることが好適である。例えば、放熱シート２０はシリコーンゴムの他に添加剤（例えばカーボン）が混入された構成である。放熱シート２０は、熱抵抗が０．２〜２℃／Ｗの範囲内で、硬さが５〜９０（デュロメータＡ）の範囲内で、厚さが、０．１〜５ｍｍである。硬さは、特に、放熱シート２０と樹脂シート９との間の密着性に重要なパラメータである。放熱シート２０が硬いと樹脂シート９との密着性は低下するので放熱シート２０の硬さは上記程度とする。また放熱シート２０の厚さを上記程度にすることで、熱エネルギーの放射効果及び冷却効率を大きくできる。放熱シート２０には、例えば、信越化学工業（株）製の放熱シリコーンゴム加工品TC Seriesや、星和電機（株）製の導電性シリコンゴム（型式Ｅ１２Ｓ１０）を使用できる。
【００１９】
放熱シート２０は可撓性のシート状である。また放熱シート２０には粘着性があることが望ましいが、粘着性が無くても放熱シート２０を基台８の表面に真空密着させることが可能である。また密着力が強すぎても、放熱シート２０上から樹脂シート９を剥がしにくくなるので、密着力が強すぎるのは好ましくない。
【００２０】
また放熱シート２０に粘着性があることで、放熱シート２０と樹脂シート９間の密着性を向上させることが可能である。
【００２１】
樹脂シート９は可撓性のシート状である。また樹脂シート９の材質は特に限定しない。樹脂シート９には熱可塑性樹脂を使用でき、その中でも耐熱性に優れたポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）の使用が好適であるものの、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の使用も可能である。
【００２２】
ＲＦマグネトロンスパッタ装置１内は、樹脂シート９上に蒸着膜１１を成膜する際、数百℃の高温となる。
【００２３】
本実施形態では、基台８と樹脂シート９との間に放熱シート２０を密着させることで、樹脂シート９が高熱に曝されても、従来よりも樹脂シート９に対する放熱効果を高めることができるため、樹脂シート９が溶解する従来の問題を効果的に解決できる。
【００２４】
放熱シート２０は、熱伝導性が高く、また基台８及び樹脂シート９との密着性にも優れており、ターゲット２からの熱エネルギーを放熱シート２０にて効率良く吸収・熱放射できる。特に図１のように基台８に冷却機構１０を設けることで、冷熱効果を飛躍的に向上させることが出来る。この結果、従来のように樹脂シート９が溶解する不具合を解消することが可能になり、樹脂シート９上に均一に蒸着膜１１を成膜することが出来る。従来のように放熱シート２０を設けない場合、樹脂シート９の表面は数百℃の高温に達するが、本実施形態では、樹脂シート９の表面を１００℃以下に抑えることができる。よって、従来では樹脂シート９が溶解して、その溶解成分が蒸着膜１１内に混入したり、溶解成分が気化することで、真空ポンプ（クライオポンプ）の能力低下の問題があったが、本実施形態では、このような問題も生じない。以上により本実施形態では、所望の特性を備える蒸着膜１１を適切且つ容易に形成することができる。また本実施形態では、適切に樹脂シート９表面の高温化を抑制できるため、従来よりもスパッタレートを上げて製造効率を上げることも可能になる。
【００２５】
図１では、放熱シート２０上に単に樹脂シート９を設置した状態で示してあるが、図２のように、若干凸状に湾曲させた基台８の表面８ａ上に放熱シート２０を密着設置し、さらに放熱シート２０上に樹脂シート９を設置するときに、樹脂シート９にテンションをかけて樹脂シート９の両側を固定部材２５により固定することが樹脂シート９と放熱シート２０間、及び放熱シート２０と基台８間の密着性を向上させることができ好適である。なお図２では、放熱シート２０を固定部材２５により固定していないが、樹脂シート９と共に放熱シート２０も固定部材２５により固定する形態でもよい。
【００２６】
また本実施形態では、放熱シート２０を設けたことで、樹脂シート９に対する放熱効果を高めることが出来るため、蒸着膜１１に対する加熱工程を別に設けることも出来る。
【００２７】
また図１と異なって、図３では、真空チャンバ１２内に冷却ローラ３０、巻き取りローラ３１及び巻き出しローラ３２が設けられている。冷却ローラ３０の表面３０ａには、放熱シート２０が密着して貼り付けられている。そして巻き出しローラ３２から出された樹脂シート９が冷却ローラ３０に巻き付けられた放熱シート２０の表面に密着しながら冷却ローラ３０の中心を回転軸として回転して、巻き取りローラ３１に巻き取られるようになっている。なお、樹脂シート９が放熱シート２０から離れて適切に巻き取りローラ３１に巻き取られるために、図３の実施形態では、放熱シート２０に粘着性が無いほうが好適である。
【００２８】
上記では、ＲＦマグネトロンスパッタを例に挙げたが、これは一例であって、ＲＦマグネトロンスパッタに限定するものではない。例えば、ＲＦマグネトロンスパッタ以外のスパッタ法であるＲＦコンベンショナルスパッタ法、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＤＣコンベンショナルスパッタ法、ＲＦ−ＦＴＳ（対向ターゲット）スパッタ法、ＲＦ−ＦＴＳ（対向ターゲット）スパッタ法、ＤＣパルススパッタ法などや、金属蒸着法、イオンビームデポジションを提示できる。直流電流（ＤＣ）を使用した各スパッタ法やＦＴＳ（対向ターゲット）を用いたスパッタ法では、より低温での成膜が可能であるため、より高パワーを投入でき、高速成膜が可能になることが期待できる。次の実施例ではＲＦマグネトロンスパッタ法に本実施形態を適用し、樹脂シートの溶解を適切に防止できることを説明する。
【実施例】
【００２９】
図１に示す平行平板型のＲＦマグネトロンスパッタ装置１を用いて、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｏ膜（蒸着膜１１）を樹脂シート９に成膜した。ターゲット２にＦｅ−Ｈｆを用いた。条件としては、ＲＦ＝６００Ｗ、圧力＝３ｍＴｏｒｒ、Ｔ／Ｓ＝０％、混合ガスをＡｒ及びＡｒ＋５％Ｏ2とした。
【００３０】
樹脂シート９にはＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）を用いた。樹脂シート９の厚さは１００μｍであった。また樹脂シートの熱変形温度（ＨＤＴ）は２６０℃、融点は２８５℃であった。
【００３１】
放熱シート２０には、信越化学工業（株）製の放熱シリコーンゴム加工品（ＴＣ５０ＴＸＥ）を用いた。放熱シート２０の膜厚は０．５ｍｍであった。
【００３２】
この放熱シート２０の上に図２に示すように、樹脂シート９を密着させ、基台８内に冷水を流して冷却機構１０を働かせた状態で、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｏ膜を成膜した。Ｆｅ−Ｈｆ−Ｏ膜を概ね１μｍの厚さで成膜した。組成比は、Ｆｅ50.19at%Ｈｆ13.72at%Ｏ36.09at%であった。
【００３３】
図４が実施例の写真である。また従来例として放熱シート２０を設けず基台８上に直接、樹脂シート９を設け、基台８内に冷水を流して冷却機構１０を働かせた状態で、樹脂シート９上にＦｅ−Ｈｆ−Ｏ膜を成膜した。図５が従来例の写真である。
【００３４】
図４に示す実施例では、樹脂シート９の表面に溶解した箇所が見られず、樹脂シート９上にＦｅ−Ｈｆ−Ｏ膜を均一に成膜できた。Ｆｅ−Ｈｆ−Ｏ膜の成膜中の温度を測定すべくＰＰＳ上に貼り付けたサーモラベルは１００℃以下を示していた。
【００３５】
一方、図５の従来例では、樹脂シート９の表面が所々溶解し、その上に成膜されたＦｅ−Ｈｆ−Ｏ膜を均一に成膜できないことがわかった。ＰＰＳ製の樹脂シート９が溶解していることから成膜中の温度は２８５℃（融点）以上に達していることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態におけるＲＦマグネトロンスパッタ装置の概念図、
【図２】本実施形態の好ましい基台上での樹脂シートの設置の仕方を説明するための拡大断面図、
【図３】図１と異なる本実施形態におけるＲＦマグネトロンスパッタ装置の概念図、
【図４】本実施例（放熱シートあり）における樹脂シート上に形成されたＦｅ−Ｈｆ−Ｏ膜の状態を示す写真、
【図５】従来例（放熱シートなし）における樹脂シート上に形成されたＦｅ−Ｈｆ−Ｏ膜の状態を示す写真、
【符号の説明】
【００３７】
１  ＲＦマグネトロンスパッタ装置
４  電極部
８  基台
９  樹脂シート
１０  冷却機構
１１  蒸着膜
１２  真空チャンバ
１５  高周波電源（ＲＦ電源）
２０  放熱シート
３０  冷却ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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