JP2008208411A - 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクと枚葉式スパッタ方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光ディスクなどの基板に内マスクを用いた枚葉式スパッタ装置でスパッタを行う際の、基板の歪みによる面ぶれ（うねり）や複屈折の増大を防止できる内マスク、及び該内マスクを用いた枚葉式スパッタ方法を提供
【解決手段】（１）基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクであって、円板上の内マスク本体、及び内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする内マスク。
（２）放熱阻害部が、対向面の外縁部に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部、又は、外縁部の表面に環状に設けられた断熱部材である（１）に記載の内マスク。
【選択図】図３
【解決手段】（１）基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクであって、円板上の内マスク本体、及び内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする内マスク。
（２）放熱阻害部が、対向面の外縁部に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部、又は、外縁部の表面に環状に設けられた断熱部材である（１）に記載の内マスク。
【選択図】図３
Description
本発明は、基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクと、このマスクを用いた枚葉式スパッタ方法に関する。
枚葉式スパッタ装置を用いて光ディスクなどの基板（例えばポリカーボネート製）にスパッタを行うことは、本出願前公知である（特許文献１など参照）。
図１に、従来の内マスクの形状を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面図中の丸印を付けた部分の拡大断面図である。また、図２は、図１に示した内マスクを用いて基板をスパッタしている状態を示す図である。
図１、図２に示すように、枚葉式スパッタ装置でスパッタを行う際に、基板１３は中心孔を介して内マスク１１のセンターピン１４に保持されている。内マスク１１は、環状外縁凸部により基板１３のスパッタ面と接している。真空チャンバー内でのスパッタ時にはセンターピンをマグネットなどで保持して基板を搬送する。
スパッタの際はターゲットからの熱により、基板や内マスクの温度が上昇する。
スパッタ後に真空チャンバー外に出た状態では、内マスクは反基板側の内マスク面１５をマグネットなどで保持されて搬送される。
この時、基板に貯まった熱は、基板自身から大気中に放出され、また環状外縁凸部を介して内マスクに放出されるが、通常、内マスクは熱伝導率の高い材料（例えばＳＵＳ製）で形成されている。このため、基板のスパッタ面においては、内マスクに覆われた領域からの放熱の方が、それ以外の領域からの放熱よりも速いことになる。したがって、基板のスパッタ面が面内で均一に冷却されない。また、基板全体においても、スパッタ面からの放熱の方が、その反対側の面からの放熱よりも速いことになる。したがって、基板が表裏均一に冷却されない。
その結果、基板が歪んで面ぶれ（うねり）や複屈折が増大してしまい、機械特性・光学特性の悪さから光ディスクの記録再生に支障が生じていた。
図１に、従来の内マスクの形状を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面図中の丸印を付けた部分の拡大断面図である。また、図２は、図１に示した内マスクを用いて基板をスパッタしている状態を示す図である。
図１、図２に示すように、枚葉式スパッタ装置でスパッタを行う際に、基板１３は中心孔を介して内マスク１１のセンターピン１４に保持されている。内マスク１１は、環状外縁凸部により基板１３のスパッタ面と接している。真空チャンバー内でのスパッタ時にはセンターピンをマグネットなどで保持して基板を搬送する。
スパッタの際はターゲットからの熱により、基板や内マスクの温度が上昇する。
スパッタ後に真空チャンバー外に出た状態では、内マスクは反基板側の内マスク面１５をマグネットなどで保持されて搬送される。
この時、基板に貯まった熱は、基板自身から大気中に放出され、また環状外縁凸部を介して内マスクに放出されるが、通常、内マスクは熱伝導率の高い材料（例えばＳＵＳ製）で形成されている。このため、基板のスパッタ面においては、内マスクに覆われた領域からの放熱の方が、それ以外の領域からの放熱よりも速いことになる。したがって、基板のスパッタ面が面内で均一に冷却されない。また、基板全体においても、スパッタ面からの放熱の方が、その反対側の面からの放熱よりも速いことになる。したがって、基板が表裏均一に冷却されない。
その結果、基板が歪んで面ぶれ（うねり）や複屈折が増大してしまい、機械特性・光学特性の悪さから光ディスクの記録再生に支障が生じていた。
光ディスクなどの基板に内マスクを用いた枚葉式スパッタ装置でスパッタを行う際の、基板の歪みによる面ぶれ（うねり）や複屈折の増大を防止できる内マスク、及び該内マスクを用いた枚葉式スパッタ方法の提供を目的とする。
上記課題は、次の１）〜５）の発明によって解決される。
１） 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクであって、円板上の内マスク本体、及び内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする内マスク。
２） 放熱阻害部は、対向面の外縁部に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部で構成されていることを特徴とする１）に記載の内マスク。
３） 放熱阻害部は、対向面の外縁部に環状に設けられた断熱部材で構成されていることを特徴とする１）に記載の内マスク。
４） 内マスク本体の対向面には、外縁部を残すように円形の凹部が形成されていることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の内マスク。
５） １）〜４）の何れかに記載の内マスクを用いることを特徴とする基板の枚葉式スパッタ方法。
１） 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクであって、円板上の内マスク本体、及び内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする内マスク。
２） 放熱阻害部は、対向面の外縁部に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部で構成されていることを特徴とする１）に記載の内マスク。
３） 放熱阻害部は、対向面の外縁部に環状に設けられた断熱部材で構成されていることを特徴とする１）に記載の内マスク。
４） 内マスク本体の対向面には、外縁部を残すように円形の凹部が形成されていることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の内マスク。
５） １）〜４）の何れかに記載の内マスクを用いることを特徴とする基板の枚葉式スパッタ方法。
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明の内マスクは、内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする。
放熱阻害部を設けたことにより、基板から内マスク本体への放熱を減らすことができる。したがって、基板のスパッタ面において、面内で均等に放熱することができる。また、基板のスパッタ面側とその反対面側とで均等に放熱することができる。このため、基板の歪みを防止することができる。また、放熱阻害部がスパッタ面に接することで、基板に対して内マスク本体が面ブレすることなく、内マスクを基板にセットすることができる。
放熱阻害部は、基板から内マスク本体への放熱を阻害する形状、構造、材質のものならば特に限定されないが、例えば図３に示すような、外縁部の表面に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部１６や、図４に示すような、外縁部の表面に環状に設けられた断熱部材１７などが挙げられる。更に、同等の放熱阻害効果が得られるのであれば、従来技術の環状外縁凸部の１箇所又は複数箇所を切り欠いたような構成であってもよい。
本発明の内マスクは、内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする。
放熱阻害部を設けたことにより、基板から内マスク本体への放熱を減らすことができる。したがって、基板のスパッタ面において、面内で均等に放熱することができる。また、基板のスパッタ面側とその反対面側とで均等に放熱することができる。このため、基板の歪みを防止することができる。また、放熱阻害部がスパッタ面に接することで、基板に対して内マスク本体が面ブレすることなく、内マスクを基板にセットすることができる。
放熱阻害部は、基板から内マスク本体への放熱を阻害する形状、構造、材質のものならば特に限定されないが、例えば図３に示すような、外縁部の表面に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部１６や、図４に示すような、外縁部の表面に環状に設けられた断熱部材１７などが挙げられる。更に、同等の放熱阻害効果が得られるのであれば、従来技術の環状外縁凸部の１箇所又は複数箇所を切り欠いたような構成であってもよい。
ここで、断熱部材１７は、内マスク本体に比べて熱伝導率が非常に低いもの、数値で言えば、内マスク本体に比べて熱伝導率が１／１０以下程度、好ましくは１／１００以下程度、より好ましくは１／１０００以下程度のものである。また、複数の突起部１６を設けた構成（図３）も、上記の熱伝導率を有する断熱部材１７を設けた構成と同等（図４）に、基板から内マスク本体への放熱を阻害するものである。つまり、特許請求の範囲における「放熱阻害部」とは、熱伝導率が１／１０以下程度であるか、それに相当する程度に放熱を阻害するものである。
従来のように、内マスク本体と基板スパッタ面が円環状に面接触している場合には、内マスク表面から基板スパッタ面に亘って連続的にスパッタ膜が形成されるため、内マスクを取り外す際に、基板スパッタ面に形成されたスパッタ膜が内マスクと共に剥がされてしまい、欠陥の原因となる。
これに対し、図３、図４のような構成にすれば、内マスク本体と基板スパッタ面が直接接触することがないため、内マスク表面に形成されるスパッタ膜と基板スパッタ面に形成されるスパッタ膜が不連続になるので、内マスクを取り外す際に、基板スパッタ面に形成されたスパッタ膜が剥がれることがなく、適切にスパッタ処理が為された基板を得ることができる。
従来のように、内マスク本体と基板スパッタ面が円環状に面接触している場合には、内マスク表面から基板スパッタ面に亘って連続的にスパッタ膜が形成されるため、内マスクを取り外す際に、基板スパッタ面に形成されたスパッタ膜が内マスクと共に剥がされてしまい、欠陥の原因となる。
これに対し、図３、図４のような構成にすれば、内マスク本体と基板スパッタ面が直接接触することがないため、内マスク表面に形成されるスパッタ膜と基板スパッタ面に形成されるスパッタ膜が不連続になるので、内マスクを取り外す際に、基板スパッタ面に形成されたスパッタ膜が剥がれることがなく、適切にスパッタ処理が為された基板を得ることができる。
内マスク本体の直径は通常、１７〜３４ｍｍ程度、厚さは２〜６ｍｍ程度である。材料としては、一般にＳＵＳなどが用いられる。
上記突起部の高さは、０．２ｍｍ以上程度とする。０．２ｍｍより低いと、上記膜剥がれの防止効果が不十分となるため好ましくない。
環状断熱部材の幅は、適宜選択すればよいが、通常は、０．２〜１ｍｍ程度とする。
突起部の形状は、特に限定されないが、例えば、円錐形、半球形などが挙げられる。
突起部の数は、基板を水平に保つことさえ出来れば幾つでもよいが、３個以上は必要である。
突起部は、内マスク本体と同じ材料で内マスク本体と一体に形成してもよく、断熱材で構成してもよい。前者の場合には、突起部を内マスクに取り付ける手間が省け、簡易に内マスクを製造することができる。後者の場合には、より高い放熱阻害効果を得ることができる。
断熱部材の材質、形状は、断熱性さえ保てれば特に限定されないが、例えば起毛シートやプラスチックフィルムなどが挙げられる。
また、内マスク本体の表面に外縁部を残すように円形の凹部を形成し、凹部の底面中心部にセンターピンを突設することが好ましい。
上記突起部の高さは、０．２ｍｍ以上程度とする。０．２ｍｍより低いと、上記膜剥がれの防止効果が不十分となるため好ましくない。
環状断熱部材の幅は、適宜選択すればよいが、通常は、０．２〜１ｍｍ程度とする。
突起部の形状は、特に限定されないが、例えば、円錐形、半球形などが挙げられる。
突起部の数は、基板を水平に保つことさえ出来れば幾つでもよいが、３個以上は必要である。
突起部は、内マスク本体と同じ材料で内マスク本体と一体に形成してもよく、断熱材で構成してもよい。前者の場合には、突起部を内マスクに取り付ける手間が省け、簡易に内マスクを製造することができる。後者の場合には、より高い放熱阻害効果を得ることができる。
断熱部材の材質、形状は、断熱性さえ保てれば特に限定されないが、例えば起毛シートやプラスチックフィルムなどが挙げられる。
また、内マスク本体の表面に外縁部を残すように円形の凹部を形成し、凹部の底面中心部にセンターピンを突設することが好ましい。
本発明によれば、光ディスクなどの基板に内マスクを用いた枚葉式スパッタ装置でスパッタを行う際の、基板の歪みによる面ぶれ（うねり）や複屈折の増大を防止できる内マスク、及び該内マスクを用いた枚葉式スパッタ方法を提供できる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例１
直径１ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円錐形の突起部１６個を、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に、直径３２ｍｍの環状に設けた。
その結果、本実施例では、同突起部を設けていない比較例（図１の従来技術）において０．２ｍｍあった半径５８ｍｍの面振れが、０．０５ｍｍに低減した。
ここで、面振れとはディスクの記録再生面が一周する間に持つ軸方向の振れ幅をいう。
また、本実施例では、比較例で見られる連続成膜での内マスクからの膜剥がれは見られなかった。
直径１ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円錐形の突起部１６個を、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に、直径３２ｍｍの環状に設けた。
その結果、本実施例では、同突起部を設けていない比較例（図１の従来技術）において０．２ｍｍあった半径５８ｍｍの面振れが、０．０５ｍｍに低減した。
ここで、面振れとはディスクの記録再生面が一周する間に持つ軸方向の振れ幅をいう。
また、本実施例では、比較例で見られる連続成膜での内マスクからの膜剥がれは見られなかった。
実施例２
内径３１ｍｍ、外径３３ｍｍ（幅１ｍｍ）、厚さ０．５ｍｍのフェルトのシートを、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に同心円状に貼り付けた。
その結果、本実施例では、同シートを設けていない比較例において０．２ｍｍあった半径５８ｍｍの面振れが、０．０５ｍｍに低減した。
また、本実施例では、比較例で見られる連続成膜での内マスクからの膜剥がれは見られなかった。
内径３１ｍｍ、外径３３ｍｍ（幅１ｍｍ）、厚さ０．５ｍｍのフェルトのシートを、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に同心円状に貼り付けた。
その結果、本実施例では、同シートを設けていない比較例において０．２ｍｍあった半径５８ｍｍの面振れが、０．０５ｍｍに低減した。
また、本実施例では、比較例で見られる連続成膜での内マスクからの膜剥がれは見られなかった。
実施例３
内径３０．５ｍｍ、外径３３．５ｍｍ（幅１．５ｍｍ）、厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートのシートを、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に同心円状に設けた。このシートには、エンボス加工により、直径１ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円錐形の突起部１６個が、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に、直径３２ｍｍの環状に形成されている。
その結果、本実施例では、同シートを設けていない比較例において０．２ｍｍあった半径５８ｍｍの面振れが、０．０２ｍｍに低減した。
また、本実施例では、比較例で見られる連続成膜での内マスクからの膜剥がれは見られなかった。
内径３０．５ｍｍ、外径３３．５ｍｍ（幅１．５ｍｍ）、厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートのシートを、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に同心円状に設けた。このシートには、エンボス加工により、直径１ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円錐形の突起部１６個が、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍの外縁部に、直径３２ｍｍの環状に形成されている。
その結果、本実施例では、同シートを設けていない比較例において０．２ｍｍあった半径５８ｍｍの面振れが、０．０２ｍｍに低減した。
また、本実施例では、比較例で見られる連続成膜での内マスクからの膜剥がれは見られなかった。
１１ 内マスク
１２ 内マスクと基板の接触面
１３ 基板
１４ センターピン
１５ 反基板側の内マスク面
１６ 突起部（放熱阻害部）
１７ 断熱部材
１２ 内マスクと基板の接触面
１３ 基板
１４ センターピン
１５ 反基板側の内マスク面
１６ 突起部（放熱阻害部）
１７ 断熱部材
Claims (5)
- 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクであって、円板上の内マスク本体、及び内マスク本体の基板のスパッタ面に対向する対向面の外縁部に設けられ、基板のスパッタ面に接すると共に、スパッタにより蓄熱した基板から内マスク本体への放熱を阻害する放熱阻害部を備えたことを特徴とする内マスク。
- 放熱阻害部は、対向面の外縁部に分散配置され、それぞれ基板のスパッタ面と点接触する複数の突起部で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内マスク。
- 放熱阻害部は、対向面の外縁部に環状に設けられた断熱部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内マスク。
- 内マスク本体の対向面には、外縁部を残すように円形の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の内マスク。
- 請求項１〜４の何れかに記載の内マスクを用いることを特徴とする基板の枚葉式スパッタ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007045269A JP2008208411A (ja) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクと枚葉式スパッタ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007045269A JP2008208411A (ja) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクと枚葉式スパッタ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008208411A true JP2008208411A (ja) | 2008-09-11 |
Family
ID=39784969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007045269A Pending JP2008208411A (ja) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | 基板の枚葉式スパッタ装置に用いられる内マスクと枚葉式スパッタ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008208411A (ja) |
-
2007
- 2007-02-26 JP JP2007045269A patent/JP2008208411A/ja active Pending
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