JP3464239B2 - 基板成膜用マスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は基板成膜用マスクに関す
るものであり、更に詳しくは基板面への光磁気膜の成膜
時に、基板面に非成膜部を形成するために使用する基板
成膜用マスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３及び図４のＡ〜Ｃは成膜用マスク
７、基板２及び基板ホルダー５を示すが、以下この図面
を参照して、従来技術で行われている、光磁気ディスク
に非成膜部を形成するための方法を示す。

【０００３】図３に示すように、フェライト系ステンレ
ス鋼でなる円筒形の成膜用マスク７の底部に段付孔８を
形成し、ここに基板２の外径よりも僅かに径の大きい中
径孔部８ｂを形成して基板２を収容する。基板２は図４
のＢに示すように円板形状であり、中心部に開口２ｃが
形成され、一点鎖線の内側が光磁気膜の成膜部２ａであ
り、その外側が光磁気膜を成膜しない非成膜部２ｂであ
る。図３に示す成膜用マスク７の段付孔８には、上述し
たように基板２の光磁気膜が成膜される部分の径と同等
の径を有する小径孔部８ｃが形成されている。この小径
孔部８ｃと中径孔部８ｂとの間の屈曲部に形成されてい
る当接部８ｄに基板２の非成膜部２ｂが当接して覆われ
る。

【０００４】基板ホルダー５は径が成膜用マスク７の段
付孔８の大径孔部８ａより僅かに小さい外径を呈し、そ
の周部には図４のＣに示すように４箇所に永久磁石６が
取り付けられている。そして、この基板ホルダー５を成
膜用マスク７の大径孔部８ａに挿入することで、基板２
は中径孔部８ｂに保持される。成膜用マスク７の基板ホ
ルダー５の挿入口にはテーパ７ａが形成され、基板ホル
ダー５の挿入を容易としている。このような構成で、基
板ホルダー５と成膜用マスク７に保持された基板２は、
光磁気膜を成膜するために、光磁気ディスク生産用の図
示されていないスパッタリング装置内に移送される。ス
パッタリング装置内ではスパッタリングにより、基板２
上に光磁気膜が成膜される。基板２は中径孔部８ｂに保
持されて、その外周部が成膜用マスク７の当接部８ｄに
覆われているため、小径孔部８ｃにより表面が装置内に
さらしている部分だけ光磁気膜が成膜される。これで基
板２に光磁気膜の成膜部２ａと非成膜部２ｂを形成す
る。しかしながら、スパッタリング装置では基板２以外
の成膜用マスク７にも光磁気膜を付着してしまう。

【０００５】成膜用マスクは付着した光磁気膜を定期的
に除去して再使用する。このため、付着した光磁気膜の
除去は化学的な方法として、化学薬品を解かした溶液に
成膜用マスクを浸漬して付着膜を除去する方法と、機械
的な方法として機械的に切削して付着膜を除去する方法
がある。成膜用マスクを繰り返し再使用するためには、
付着膜の除去作業中に成膜用マスクが変形したり消耗し
ないことが必要である。成膜用マスクが消耗すると図に
示す基板２の非成膜部２ｂを覆う成膜用マスク７の当接
部８ｄが変化し、再使用が不能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の成膜用マスクに
使用しているフェライト系ステンレス鋼では、化学的方
法で光磁気膜を除去するのに必要な化学薬液に対する耐
食性が悪く膜除去作業をすると、成膜用マスク自体が腐
食、消耗してしまう。また、機械的に削り落とす方法で
は、粒状あるいは粉状の研磨材を気体と共に被加工材に
噴き付けて削るドライブラスト法や液体と共に噴き付け
る液体ホーニング法が一般的に適用される。しかし、こ
の方法によれば付着した膜だけを選択して削り落とすこ
とはできず、成膜用マスク自体を削ってしまうおそれが
ある。従って、成膜用マスクをできるだけ消耗しないよ
うにするには、作業者が注意深く作業せねばならず、作
業者の熟練に頼らなければならない。

【０００７】このように化学的方法や機械的方法の膜除
去方法があるが成膜用マスクの基体を消耗せず、付着し
た膜のみを選択的に除去するには。付着膜のみを選択的
に溶解し、成膜用マスクの基体を溶解しない化学的方法
による化学薬液を使用する溶解除去法が理想的である。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされ、成膜用
マスクに付着した光磁気膜などの記録膜を化学的方法
で、しかも成膜用マスク自体を損傷させることが少な
く、長期間繰り返し再使用することのできる基板成膜用
マスクを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的は、基板面へ
のＳｉＮｘ膜、ＴｂＦｅＣｏ膜、ＡｌＴｉ膜を重ねた多
層膜からなる光磁気膜の成膜時に、基板面に非成膜部を
形成するために使用する基板成膜用マスクにおいて、基
板成膜用マスクが当該光磁気膜を溶解除去し得る硝酸と
フッ酸との混酸の水溶液に対して耐食性を有するオース
テナイト・フェライト系ステンレス鋼を材料とするもの
であることを特徴とする基板成膜用マスクによって達成
される。

【００１０】

【作用】オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
は、光磁気膜などの記録用の成膜層の一般的な材質（例
えば、ＳｉＮｘ＋ＴｂＦｅＣｏ＋ＡｌＴｉ）の多層膜を
効率よく溶解する種々の化学薬品（例えば、硝酸（５
％）＋フッ酸（０．５％）＋残水）の水溶液に対しても
充分な耐食性を示す。このオーステナイト・フェライト
系ステンレス鋼で成膜用マスクを形成したので、基板の
成膜時に成膜用マスクに付着した成膜層を除去するの
に、前記水溶液に浸漬しても腐食に耐える。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例による基板成膜用マス
クについて説明する。尚、従来例と同一の部材について
は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１２】図１は本発明に係わる成膜用マスク１と基
板ホルダー５との間に、光磁気ディスクの基板２が保持
されているのを示す。成膜用マスク１の形状については
従来例で説明した成膜用マスク７と同じであるが、その
材質が異なる。すなわち、本実施例での成膜用マスク１
は材質がオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼か
らなり、例えばＪＩＳのＳＵＳ３２９Ｊ１やＳＵＳ３２
９Ｊ２Ｌなどがある。また、光磁気ディスク基板の成膜
用マスクとしては、これを基板ホルダーへ固定するのに
磁力を利用しているため強磁性材料であることが必要で
ある。このオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
は強磁性体であり、磁石に吸着される。従って、成膜用
マスク１の内孔に基板ホルダー５が挿入されているとき
は、これに取り付けられている磁石６が成膜用マスク１
の内周壁を吸着して、基板２が成膜用マスク１の中径孔
部に保持される。また、オーステナイト・フェライト系
ステンレス鋼は靭性及び耐クリープ性や加工性にも優れ
ていることからその製作も容易であり、機械的強度も強
い。

【００１３】図１に示されるように、成膜用マスク１と
基板ホルダー５との間に保持された基板２は、図示され
ていない光磁気ディスク生産用のスパッタリング装置内
に移送され、スパッタリングにより光磁気膜が基板２上
に成膜される。この光磁気膜は例えば、一般的な材質で
あるＳｉＮ_x ＋ＴｂＦｅＣｏ＋ＡｌＴｉの多層膜を成膜
する。

【００１４】基板２は光磁気膜が成膜されると交換され
るが、成膜用マスク１は繰り返し使用される。図２のＡ
は成膜用マスク１と基板２を示すが、図に示すように光
磁性膜は基板２の表面以外の成膜用マスク１や基板ホル
ダー５の表面にも被膜層ｍとして付着する。この被膜層
ｍを除去するための化学的な方法を説明すると、図２の
Ｂに示されるように基板２が外された成膜用マスク１を
図２のＣに示される容器９に収容されている硝酸（５
％）＋フッ酸（０．５％）の水溶液ｎに浸漬する。この
水溶液ｎはＳｉＮ_x ＋ＴｂＦｅＣｏ＋ＡｌＴｉから成る
被膜層ｍを効率良く溶解する。また成膜用マスク１はオ
ーステナイト・フェライト系ステンレス鋼から成るの
で、水溶液ｎに対して充分な耐食性があり、図２のＤに
示すように被膜層ｍは除去される。表１に本実施例のオ
ーステナイト・フェライト系ステンレス鋼と、従来使用
されているフェライト系ステンレス鋼とを水溶液ｎに浸
漬した場合の腐食率を示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１は本実施例で使用しているオーステナ
イト・フェライト系ステンレス鋼と、従来使用されてい
るフェライト系ステンレス鋼を、それぞれ水溶液ｎに６
０分間室温で浸漬させ、その重量減少量を測定したもの
であり、表１に示す腐食率は、水溶液ｎの浸漬前のサン
プルの全体の重さからと浸漬後のサンプルの全体の重さ
を引き、表面積で割ったものである。この結果からオー
ステナイト・フェライト系ステンレス鋼はフェライト系
ステンレス鋼よりも１００００倍以上も腐食率が小さい
のが分かる。

【００１７】次に、実際に本実施例の成膜用マスク１に
被膜層ｍを成膜させて、水溶液ｎに浸漬させて膜除去を
行い、これを繰り返し成膜用マスクが消耗して使用でき
なくなるまでの、成膜用マスク１の再使用できる限度回
数を、比較例と共に表２に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２に示す比較例１及び比較例２は成膜用
マスクの材質を従来使用されているフェライト系ステン
レス鋼であるＳＵＳ４３０とし、実施例ではオーステナ
イト・フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３２９Ｊ
１を使用している。これらの成膜用マスクの被膜層の厚
さは、それぞれＳｉＮ_X １００ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ３０
ｎｍ、ＳｉＮ_X ５０ｎｍ、ＡｌＴｉ５０ｎｍの多膜層を
５０層成膜したものである。また、比較例１の機械的な
膜除去方法であるドライブラスト法は、アルミナ粒の＃
１００を空気圧３ｆｋｇ／ｃｍ² で成膜用マスクに噴き
つけたものであり、比較例２と実施例は化学的方法で成
膜用マスクを、硝酸（５％）＋フッ酸（０．５％）の水
溶液ｎに室温で３０分間浸漬したものである。数値はサ
ンプル数をそれぞれ１００とし、その平均回数である。

【００２０】この表２の実施例と比較例２とから分かる
ように、化学的膜除去方法ではフェライト系ステンレス
鋼の１０倍の寿命があり、比較例１の機械的な膜除去方
法と比べても約３倍の寿命がある。このように、本実施
例によれば成膜用マスク１の耐久性を向上させ、光磁気
ディスクの生産コスト低下させることができる。

【００２１】尚、本実施例では基板２に形成されている
開口２ｃのため、基板ホルダー５にも光磁気膜が付着す
るが、これは化学的方法や機械的方法で除去する。ま
た、本実施例では成膜用マスクについて説明したが、本
発明は成膜用マスクに限らず、このようなスパッタリン
グにより光磁気膜が成膜される基板ホルダーなどの他の
構成部品に、このオーステナイト、フェライト系ステン
レス鋼を使用することで、本実施例と同様な効果を奏す
ることは明らかである。

【００２２】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００２３】例えば、以上の実施例では成膜用マスク１
を光磁気ディスクの生産用として説明したが、基板に非
成膜部を形成するものであれば他の磁気ディスクにも、
勿論、この成膜用マスクを使用することができる。ま
た、磁気ディスクのように円板状のものに限らず、例え
ばカード方式の四角形状のものでも、非成膜部を形成す
るものであれば、使用することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の基板成膜用
マスクによれば、基板面への光磁気膜の成膜時に基板成
膜用マスクに付着する成膜材料を溶解、除去する基板成
膜用マスクの再生時に化学薬品による損傷が少なく、従
来よりも再生の繰り返し回数を多くすることができ、基
板成膜用マスクの寿命を大巾に延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による基板成膜用マスクと基板
ホルダーとの間に基板が保持されているのを示す側断面
図である。

【図２】Ａは成膜用マスクと基板に被膜層が成膜されて
いるのを示す正面図であり、Ｂは成膜用マスクの正面図
であり、Ｃは水溶液に成膜用マスクが浸漬されているの
を示す側面図であり、Ｄは被膜層が除去された成膜用マ
スクの正面図である。

【図３】従来例における成膜用マスク、基板及び基板ホ
ルダーの側面図である。

【図４】Ａは従来例の成膜用マスクの正面図であり、Ｂ
は従来例及び本実施例で使用される基板の正面図であ
り、Ｃは同基板ホルダーの正面図である。

【符号の説明】

１ 成膜用マスク ２ 基板

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 G11B 7/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板面へのＳｉＮｘ膜、ＴｂＦｅＣｏ
   膜、ＡｌＴｉ膜を重ねた多層膜からなる光磁気膜の成膜
   時に、前記基板面に非成膜部を形成するために使用する
   基板成膜用マスクにおいて、 前記基板成膜用マスクが前記光磁気膜を溶解除去し得る
   硝酸とフッ酸との混酸の水溶液に対して耐食性を有する
   オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を材料とす
   るものである ことを特徴とする基板成膜用マスク。
2. 【請求項２】 前記オーステナイト・フェライト系ステ
   ンレス鋼が日本工業規格（ＪＩＳ）に定められているＳ
   ＵＳ３２９Ｊ１またはＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌである ことを特徴とする請求項１に記載の基板成膜用マスク 。
3. 【請求項３】 前記基板成膜用マスクが前記基板を保持
   する底部を備えた円筒形状であり、内部に嵌入されて前
   記基板を挟持する相似形状の基板ホルダーがそれ自身に
   取り付けられた磁石によって前記基板成膜用マスクに固
   定される ことを特徴とする請求項１に記載の前記基板成膜用マス
   ク 。