JP3674168B2 - 光ディスク製造システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタリングプロセスの最終工程であるディスク化工程に用いられる光ディスク製造システムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１に示す光ディスク製造システムにおいて、成形機１が所定のサイクルタイムで成形し、コンベア３が所定速度で搬送してきた光ディスクの基板（以下、「基板」という）を取込んで、複数の基板に対し所定のサイクルタイムで成膜するスパッタ装置５を備えたシステムが知られている。このスパッタ装置５は、真空チャンバと、複数の基板を保持してチャンバ内を移動するキャリアと、真空チャンバ内のキャリア（各基板）と対向する位置に臨み、チャンバとの間に印加される負の直流電圧に起因するグロー放電により各基板に成膜するためのターゲットとを備える。
【０００３】
上記スパッタ装置５には、図２に示すような矩形状のキャリア９を備えた装置７と、図３に示すような円形状のキャリア１７を備えた装置１５とがある。図２のスパッタ装置７では、基板１１を複数枚配置したキャリア９を矢印方向に移動させて、キャリア９がターゲット１３の前面を通過するときグロー放電により各基板１１に成膜を施す。図３のスパッタ装置１５では、基板１１を環状に配置したキャリア１７を移動させ、キャリア１７がグロー放電の生じるターゲット１９の前面を通過するとき各基板１１を矢印方向Ａに回転させると共にキャリア１７を矢印方向Ｂに回転させることにより各基板１１に成膜を施す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記各スパッタ装置７（１５）のいずれも、キャリア９（１７）に多数の基板１１が配置される構成となっていて成形機１とサイクルタイムが相違し、いずれの装置７（１５）を使用して図１のシステムを構成しても成膜能力が成形機１の成形能力を大きく上廻ることとなる。しかも、各基板１１のキャリア９（１７）への配置は真空チャンバの外で行われ、成形機１が１台しかない場合には１枚のキャリア９（１７）に配置される基板１１の枚数が多くなる。そのため、各キャリア９（１７）への基板１１の配置が完了するまでの間、比較的先に成形されて配置された基板１１はそれだけ長時間大気に晒されることとなる。そのうえ、基板１１は吸湿性の高いポリカーボネートを材料として構成されているから大気中の湿気を吸収してしまい、光ディスクとしての特性の低下、耐候性（寿命）の悪化を招来する。そこで、上記システムでは、このような不具合を解消しスパッタ装置７（１５）の成膜能力をフルに活用するために、その成膜能力に合せて成形機１を複数台設置しスパッタ装置７（１５）のサイクルタイムと成形機１のサイクルタイムとを可能な限り同一にすることによって成形機１とのラインバランスの良好な保持を図っている。
【０００５】
しかし、成形機１を複数台設置すると、システムのレイアウトの関係で図１に示したコンベア３の延長が長くなる。そのため、スパッタ装置７（１５）から比較的遠い成形機１で成形された基板１１をスパッタ装置７（１５）へ搬送するには長時間を要することとなり、やはり、基板１１が長時間大気に晒されるので基板１１の吸湿が問題となる。そこで、上記システムでは、基板１１中の湿気を除去するための工程として、基板１１を８０℃位の温度で加熱し、その後、真空中で１５〜３０分位排気する脱ガス工程が設けられている。
【０００６】
このように、脱ガス工程を設けることによって基板１１の吸湿の問題は解消されるが、一方において工程（脱ガス工程）が増加してしまうという問題が新たに生じる。そこで、各キャリアのコンパクト化を図ることにより成形機とのラインバランスを良好に保持し、それにより各基板のスパッタ装置外での待機時間を短くすることで、脱ガス工程の省略を可能にしたスパッタ装置が提案された。図４（ａ）、（ｂ）は、この提案に係るスパッタ装置の各キャリアを示す。図４（ａ）に示すキャリア２１は４枚の基板１１を、図４（ｂ）に示すキャリア２３は３枚の基板１１を、夫々配置可能に構成されている。
【０００７】
しかし、スパッタ装置では一般に、真空チャンバ内においてキャリアをスムーズに移動させるために各部の寸法に多少の遊びを持たせて設計されており、上記スパッタ装置も例外ではない。そのため、キャリア２１（又は２３）に配置された各基板１１の位置とターゲットとの相対的位置関係により同一基板であってもキャリア２１（又は２３）上の配置位置によっては成膜時に±３％（許容範囲）程度の膜厚誤差が発生する。今仮に、各基板１１に誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜の４つの薄膜が積層状に成膜されるとして、３層目の誘電体膜が図５の矢印で示すようにキャリア２１上の符号１の位置から符号４の位置の方向に厚くなるものとする。この場合、同一の成形機１で成形された同一特性の基板１１であっても、符号４の位置で成膜されてディスクに製品化される基板１１の方が、符号１の位置で成膜されてディスクに製品化される基板１１よりもディスクとしてのスペック（仕様）の範囲内ではあるが反射率は低くなる。
【０００８】
ところが、成形機１が複数台設置されている場合、各成形機１毎にサイクルタイムが微妙に相違するために、１枚のキャリア２１に別の成形機１で成形された基板１１が混在する可能性がある。成形機１は、各装置毎にスタンパや射出成形の転写性等が相違するから別の成形機１で成形された基板１１が１枚のキャリア２１に混在すると、これら基板１１同士もラジアルコントラスト（基板１１上のピットやグルーブの形状を示すパラメータ）が相違することとなる。そのため、各基板１１毎に異なった成膜条件で成膜しないとスペックを外れたディスクとして製品化される虞がある。例えば、図５において符号１の位置にラジアルコントラストの高い基板１１が、符号４の位置にラジアルコントラストの低い基板１１が、夫々配置されたときは各基板１１間で反射率の差は縮まるが、上記と逆に配置された場合には、反射率の差は拡がってスペックアウトになる可能性がある。上記不具合を解消する方法としては、各基板１１を自転及び公転させることにより符号１〜４で示す各位置での膜厚の均一化を図る方法が思料されるが、高速成膜や発塵防止の観点から採用できる方法ではないし、それによって別の成形機１で成形された基板１１間のラジアルコントラストの相違を解消することはできない。
【０００９】
従って本発明の目的は、成形機とスパッタ装置との間のラインバランスを良好に保持でき、且つ、成膜条件の相違する基板に対応した成膜を行うことが可能な光ディスク製造システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従う光ディスク製造システムは、複数の成形機と、複数のディスク基板取出装置と、複数の搬送装置と、取出装置と、スパッタ装置とを備える。複数の成形機は、各々固有のサイクルタイムで駆動して与えられた成形材料をディスク基板に成形する。複数のディスク基板取出装置は、各成形機に設けられており、対応する成形機で成形されたディスク基板を各成形機から取出す。複数の搬送装置は、各ディスク基板取出装置に設けられ、対応するディスク基板取出装置で取出されたディスク基板を搬送する。取出装置は、各搬送装置で搬送中のディスク基板を、夫々の搬送装置に対応する成形機のサイクルタイムに同期して所定数ずつ取出す。スパッタ装置は、取出装置から供給されるディスク基板を、取出装置のサイクルタイムに同期して受け入れることにより、同一の成形機で成形された複数枚のディスク基板を纏めて取込み、成形機毎に決められた成膜条件に基づいてディスク基板に成膜する。
【００１１】
本発明によれば、各搬送装置で搬送中のディスク基板が、夫々の搬送装置に対応する成形機のサイクルタイムに同期して所定数ずつ取出され、取出されたディスク基板は、取出しのサイクルタイムに同期して成膜工程に受け入れられる。これにより、成膜工程において同一の成形機で成形された複数枚のディスク基板が纏めて取込まれ、成形機毎に決められている成膜条件に基づいてディスク基板に成膜される。よって、成形機とスパッタ装置との間のラインバランスを良好に保持でき、且つ、成膜条件の相違する基板に対応した成膜を行うことが可能となる。
【００１２】
本発明に係る好適な実施形態では、スパッタ装置の単位時間当りのディスク基板処理能力は、各成形機の単位時間当りのディスク基板処理能力より多く設定されており、スパッタ装置は、取出装置からのディスク基板の供給数が所定枚数に満たない間は、単位時間当りのディスク基板処理能力に従って運転を継続しつつ取出装置からのディスク基板の取込みをキャンセルする。
【００１３】
上記好適な実施形態によれば、取出装置からのディスク基板の供給数が所定枚数に満たない間は、単位時間当りのディスク基板処理能力に従って運転を継続しつつ取出装置からのディスク基板の取込みを行わないから、異なった成形機で成形されたディスク基板が混入することを防止できる。ここで、本発明に係るシステムでは、脱ガス工程を省いたので、成形工程と成膜工程との間の待機時間を長くとれず、しかも、スパッタ装置の成膜のサイクルタイム動作の方が、各成形機の成形のサイクルタイム動作よりも早い。そのため、上記好適な実施形態におけるように、各成形機からのディスク基板の供給数が所定枚数に満たずに所定枚数に達するまでの間、ディスク基板の取込みをキャンセルしつつ運転を継続しても作業効率の低下を心配する必要がないのである。
【００１４】
また、上記とは別の好適な実施形態では、各成形機からディスク基板取出装置がディスク基板を取出してから、各搬送装置で搬送し、取出装置がディスク基板を取込むまでの時間が所定時間を超えた時、或いは、各搬送装置に滞留するディスク基板の枚数が所定枚数を超えた時には、所定時間を超えたディスク基板、或いは、所定枚数を超えたディスク基板を、取出装置によって通常の取込む場所とは別の場所に取込む。
【００１５】
この実施形態によれば、所定時間を超えたディスク基板、或いは、所定枚数を超えたディスク基板を、取出装置によって通常の取込む場所とは別の場所に取込むこととしたので、スパッタ装置側でトラブルが発生しても成形機側を連続運転したまま、脱ガス工程が必要なディスク基板（即ち、上記所定時間又は所定枚数を超えたディスク基板）と不必要なディスク基板とを分離することが可能となる。また、スパッタ装置の運転を停止しても、成形機側は運転を継続するので、スパッタ装置と共に成形機の運転を停止したときの数１０分程度の成形条件の調整運転を行なわなくて済む。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明に従う光ディスク製造システムを説明する前に、このシステムの構成要素であるスパッタ装置によって成膜される４層の薄膜の構造を図６を参照して説明する。
【００１８】
図６は、本発明に従う光ディスク製造システムのスパッタ装置により成膜が施された後の基板の断面構造を示す。
【００１９】
図６において、基板５３又は５５上には、最初に６００〜１０００オングストローム程度の膜厚の第１の誘電体膜８１が、次に１５０〜３００オングストローム程度の膜厚の記録膜８３が、次に１５０〜３００オングストローム程度の膜厚の第２の誘電体膜８５が、最後に４００〜６００オングストローム程度の膜厚の反射膜（アルミニウムの膜）８７が夫々積層状に成膜される。なお、各薄膜８１〜８７の成膜に際しては、図６において太線矢印で示すように基板５３（５５）側からレーザ光を入射してその反射光を読取り、薄膜の干渉を利用して所望の反射率やその他の特性が得られるよう、読取った反射光に基づいて各薄膜の膜厚が調整される。
【００２０】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【００２１】
上記システムは、図示のように、成形機３１、３３と、コンベア３５、３７と、スパッタ装置３９と、ロボット４１、４３、４５、４９と、パレット４７と、中央制御装置５１とを備える。
【００２２】
成形機３１には、ディスク化工程の前工程で作製された、例えばニッケルスタンパのようなスタンパがセットされる。この成形機３１は、例えばポリカーボネートを成形材料として射出成形により所定のサイクルタイム（例えば１０秒間）で基板５３を成形する。一方、成形機３３にも成形機３１と同様に、上記とは別のスタンパがセットされる。この成形機３３も、上記と同様の材料を成形材料として射出成形により成形機３１と略同一サイクルタイム（例えば０．１秒程度の誤差を含んでいる）で基板５５を成形する。なお、成形機３１、３３には、夫々各部を制御するためのローカル制御装置（図示しない）が内蔵されている。
【００２３】
ロボット４１は、成形機３１に対応して設置されるディスク基板取出装置である。このロボット４１は、成形された基板５３を成形機３１と同一サイクルタイムで取出してコンベア３５に載置する。一方、ロボット４３もロボット４１と同様に、成形機３３に対応して設置される基板取出し用ロボットである。このロボット４３は、成形された基板５５を成形機３３と同一サイクルタイムで取出してコンベア３７に載置する。本実施形態では、ロボット４１の基板取出動作のサイクルタイムは、成形機３１の射出成形のサイクルタイム（例えば１０秒間）に、また、ロボット４３の基板取出動作のサイクルタイムは、例えばロボット４１のサイクルタイムよりも０．１秒程度遅れるサイクルタイムに、夫々予め設定されているものとする。なお、ロボット４１、４３にも、夫々各部を制御するためのローカル制御装置（図示しない）が内蔵されている。
【００２４】
コンベア３５は、成形機３１側を搬送方向始端側に、スパッタ装置３９側を搬送方向終端側にして所定速度で移動するもので、成形機３１で成形されロボット４１によって載置された基板５３を、スパッタ装置３９に向けて搬送する。一方、コンベア３７はコンベア３５と同様に、成形機３３側を搬送方向始端側に、スパッタ装置３９側を搬送方向終端側にして所定速度で移動するもので、コンベア３５に並設されている。そして、成形機３３で成形されロボット４３によって載置された基板５５を、スパッタ装置３９に向けて搬送する。
【００２５】
ロボット４５は、コンベア３５、３７の搬送方向終端側において両コンベア３５、３７の中間に相当する箇所に位置する基板ロード用取出装置である。このロボット４５は、予め定められた順序に基づき、コンベア３５、３７のいずれか一方から基板（５３又は５５）を所定個数取込んでパレット４７に載置した後に、コンベア３５、３７の他方から基板（５５又は５３）を上記と同数取込んでパレット４７に載置する動作を繰返す。このロボット４５は、コンベア３５の基板５３を取込むときはロボット４１の基板取出し動作のサイクルタイムに同期するようサイクルタイムが制御される。また、コンベア３７上の基板５５を取込むときはロボット４３の基板取出し動作のサイクルタイムに同期するようサイクルタイムが制御される。
【００２６】
なお、ロボット４５にも、ローカル制御装置（図示しない）が内蔵されており、このローカル制御装置は、中央制御装置５１との間でロボット４５の各部を制御するのに必要な各種制御情報の授受を行う。
【００２７】
パレット４７は、スパッタ装置３９の図８に示すロード室５７の前に固定的に配置されており、所定個数（本実施形態では４枚）の基板５３（又は５５）が一時的に載置される。
【００２８】
ロボット４９は、パレット４７に対応して設置される成膜基板アンロード取出装置である。このロボット４９は、ロボット４５の基板ロード動作に同期してパレット４７に載置されている、スパッタ装置３９で成膜が終了した基板５３（又は５５）の取出し動作を行うようサイクルタイムが制御されている。なお、ロボット４９にも、ローカル制御装置（図示しない）が内蔵されており、このローカル制御装置は、中央制御装置５１との間でロボット４９の各部を制御するのに必要な各種制御情報の授受を行なう。
【００２９】
ロボット４５は、同一の成形機３１（又は３３）によって成形された基板５３（又は５５）のパレット４７上への載置個数が所定数（本実施形態では４枚）に達する毎に、これら基板５３（又は５５）をスパッタ装置３９内にある複数枚のキャリアのうちの同一のキャリアに配置する。従って、各キャリアには基板５３又は５５のいずれか一方のみが配置され、同一のキャリアに２種類の基板５３、５５が混ざった状態で配置されることはない。なお、各キャリアに対する基板５３又は５５の配置の態様については、図１０に示した。
【００３０】
スパッタ装置３９は、コンベア３５、３７及び、ロボット４５、４９を介して搬入された複数枚の基板５３（又は５５）を取込んで、これら基板５３（又は５５）に対し所定のサイクルタイムで複数の薄膜を積層状に成膜するものである。本実施形態に係るスパッタ装置３９では、第１の誘電体膜、記録膜、第２の誘電体膜、及び反射膜の順に基板上に４層の薄膜が成膜される。
【００３１】
図８は、上記システムを構成するスパッタ装置３９の概要を示す平面図である。 本実施形態では、スパッタ装置３９としてロード／アンロード室５７と、正多角形（正八角形）状の搬送室５９と、複数のチャンバ６１ａ〜６１ｇと、ロード／アンロード室５７及びチャンバ６１ａ〜６１ｇの設置個数に対応して設けられた複数のアーム機構６３ａ〜６３ｈとを備えた構成の装置が用いられる。
【００３２】
搬送室５９は、真空状態に保たれており、その中心Ｏにアーム機構６３ａ〜６３ｈが時計方向（又は反時計方向）に回転可能に取付けられている。そして、搬送室５９の外周部には、ロード／アンロード室５７及び複数のチャンバ６１ａ〜６１ｇが接続されている。
【００３３】
アーム機構６３ａ〜６３ｈは、それらの先端に、夫々図１０に示すような構成の基板５３（５５）が配置されるキャリア６９ａ〜６９ｈが取付けられており、各アーム機構６３ａ〜６３ｈは、半径方向に伸縮が自在なように構成されている。
【００３４】
ロード／アンロード室５７は、パレット４７に隣接して設けられている。このロード／アンロード室５７では、パレット４７上の基板５３（又は５５）が、アーム機構（６３ａ〜６３ｈのいずれか）の伸長によって室５７内に臨んでいるキャリア（６９ａ〜６９ｈのいずれか）に配置される。また、各チャンバ６１ａ〜６１ｇを経て成膜された後の基板５３（５５）を配置したキャリア（６９ａ〜６９ｈのいずれか）が室５７内に臨んでいるときは、上記基板５３（５５）はキャリア（６９ａ〜６９ｈのいずれか）から降ろされる。
【００３５】
各チャンバ６１ａ〜６１ｇは、真空状態に置かれており、各チャンバ６１ａ〜６１ｇ内には、キャリア６９ａ〜６９ｈ上の基板５３（又は５５）に積層状に成膜するために夫々図９に示すようなターゲット６５ａ〜６５ｇが設けられている。基板５３（５５）上への成膜に際しては、アーム機構６３ａ〜６３ｈが伸びて基板５３（５５）を配置したキャリア６９ａ〜６９ｈが各チャンバ６１ａ〜６１ｇ内に進入する。この成膜過程の詳細については後述する。
【００３６】
図９は、図８に示した各チャンバの構成を示す断面図である。
【００３７】
各チャンバ６１ａ〜６１ｇは、上述した各部の他に、各チャンバ内の空気を排気して真空状態にする真空ポンプ７１ａ〜７１ｇと、真空状態の各チャンバ内に、１パスカル（大気圧は１０１３００パスカル）程度の圧力になるまでＡｒ（アルゴン）ガスを導入するガス導入口７３ａ〜７３ｇとを更に備える。ターゲット６５ａ〜６５ｇには、複数層の薄膜が各基板５３又は５５上に積層状に成膜されるよう、例えばシリコンが用いられる。
【００３８】
各ターゲット６５ａ〜６５ｇは、各チャンバ６１ａ〜６１ｇ本体との間に直流電源７５ａ〜７５ｇから負の直流電圧が印加されている。各ターゲット６５ａ〜６５ｇは、アーム機構６３ａ〜６３ｇにより保持されて各チャンバ６１ａ〜６１ｇ内に臨んでいる各キャリア６９ａ〜６９ｇとの間で上記電圧印加に起因するグロー放電７７ａ〜７７ｇが発生可能な位置に設けられる。即ち、グロー放電７７ａ〜７７ｇの発生により、Ａｒガスの粒子がターゲット６５ａ〜６５ｇに衝突し、これによりターゲット６５ａ〜６５ｇの原子（即ち、シリコンの原子）が弾き出されて基板５３又は５５に膜として付着することにより成膜が行われる。
【００３９】
ここで、４層分の成膜を行うのに７個のチャンバを備えたスパッタ装置３９を用いる理由は、基板に最初に形成される誘電体膜が他の薄膜より厚いために、誘電体膜を、その成膜が律速しないよう、３つのチャンバで成膜したり、最後に形成される反射膜を２つのチャンバに分けて成膜したりするためである。
【００４０】
図１０は、これら基板５３（又は５５）が４枚配置された状態の円形状のキャリア６９ａ〜６９ｇを示す。図１０において、各キャリア６９ａ〜６９ｇには、基板５３又は５５のいずれか一方のみが配置され、同一のキャリアに２種類の基板が混ざった状態で配置されることはない。この理由については既に説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００４１】
なお、スパッタ装置３９にも、ローカル制御装置（図示しない）が内蔵されている。このローカル制御装置は、中央制御装置５１との間で上述した各キャリア６９ａ〜６９ｇに対する基板５３（５５）のロード／アンロード、アーム機構６３ａ〜６３ｇの回転や伸縮等、スパッタ装置３９の各部を制御するのに必要な各種制御情報の授受を行う。また、このローカル制御装置は、成形機３１で成形された基板５３の成膜条件データ、及び成形機３３で成形された基板５５の成膜条件データを予め記憶しており、中央制御装置５１を通じて与えられる成膜の対象となる基板の識別情報に基づき成膜条件を決定して成膜を行うよう構成されている。
【００４２】
ロボット４５、４９及びスパッタ装置３９が夫々内蔵するローカル制御装置（図示しない）は、いずれも中央制御装置５１の制御下で、既述のように各々の制御対象を制御する。
【００４３】
即ち、中央制御装置５１は、ロボット４５の可変するサイクルタイム動作を基準に、夫々のローカル制御装置（図示しない）を通じてロボット４９のサイクルタイム動作や各キャリア６９ａ〜６９ｇに対する基板５３（５５）のロード／アンロード、アーム機構６３ａ〜６３ｇの回転や伸縮等の制御を行う。
【００４４】
中央制御装置５１は、スパッタ装置３９のローカル制御装置（図示しない）から基板５３（５５）が所定枚数供給されていない旨の通知があったときは、スパッタ装置３９自身の短いサイクルタイムで運転を継続しつつロボット４５からの基板５３（５５）の取込みをキャンセルすべき旨、上記ローカル制御装置に通知する。これにより、基板５３（５５）が配置されない状態でアーム機構６３ａ〜６３ｇが１工程分だけ駆動することとなる。
【００４５】
このような制御が行われる理由は、本実施形態に係るシステムでは、基板５３（５５）の脱ガス工程を省いたので、成形工程と成膜工程との間の待機時間を長くとれない（後述するように６分間が限度）ためである。しかも、スパッタ装置３９の成膜のサイクルタイム動作の方が、成形機３１、３３の成形のサイクルタイム動作よりも早いために、仮に成形機３１、３３からの基板５３（５５）の所定数の供給が間に合わなくとも、所定数供給されるまでの間運転を継続しつつ、成膜工程を省略しても作業効率の低下を心配する必要がないからである。
【００４６】
ここで、成形機３１で成形された基板５３の成膜条件、及び成形機３３で成形された基板５５の成膜条件を決定する基礎となる各種データを、図１１、図１２、及び図１３を参照して説明する。上述した成膜条件は、例えば誘電体の膜厚（オングストローム）―反射率（％）特性（図１１参照）や、ディスクの記録パワー（ｍＷ）―ブロックエラー特性（図１２参照）や、ディスクのラジアルコントラスト―反射率（％）（記録パワー（ｍＷ））特性（図１３参照）等に基づいて決定される。これらについては後に図１１〜図１４を参照して説明する。
【００４７】
図１１は、図６で示した４層の薄膜において、第１の誘電体膜８１の膜厚を８００オングストロームに、記録膜（ＭＯ膜）８３の膜厚を２５０オングストロームに、反射膜８７の膜厚を５００オングストロームに夫々設定して第２の誘電体膜８５の膜厚を可変したときの反射率の変化を示す。図から、第２の誘電体膜８５の膜厚を厚くするにつれて反射率が次第に低下していくのが分かる。
【００４８】
図１２は、図６に示す４層の薄膜において、第１の誘電体膜８１、記録膜８３及び第２の誘電体膜８５の膜厚を固定して反射膜８７の膜厚を可変したときのブロックエラー（ディスクに記録された情報の再生エラー）の発生数と記録パワー（ディスクへの情報書込みに要する消費電力）との関係を示した図である。即ち、このデータは、第１の誘電体膜８１の膜厚を８００オングストロームに、記録膜８３の膜厚を２５０オングストロームに、第２の誘電体膜８５の膜厚を２００オングストロームに夫々設定し、反射膜８７の膜厚を４５０オングストローム、５００オングストローム、５５０オングストロームに可変してブロックエラーの発生数と記録パワー（ｍＷ）との関係をサンプリングした結果得られたデータである。
【００４９】
図１２において、曲線８９は、反射膜８７の膜厚を４５０オングストロームに設定したときのブロックエラーの発生数と記録パワーとの関係を示す。また、曲線９１は、反射膜８７の膜厚を５００オングストロームに設定したときのブロックエラーの発生数と記録パワーとの関係を示す。更に、曲線９３は、反射膜８７の膜厚を５５０オングストロームに設定したときのブロックエラーの発生数と記録パワーとの関係を示す。
【００５０】
ここで、コンパクトディスク（以下、「ＣＤ」で表わす）やミニディスク（以下、「ＭＤ］で表わす）の場合、ブロックエラーの発生数が２２０以下であれば実用上問題がないとされる。よって、仮に記録パワーを消費電力節約の面から最小値（以下、「ＰＬ」で表わす）としてディスク面上にピットやグルーブを形成するとして、反射膜８７の膜厚を４５０オングストロームに設定したときはＰＬ＝３．３８ｍＷ以上にすれば良いことが図から分かる。また、膜厚を５００オングストロームに設定したときはＰＬ＝３．５１ｍＷ以上にすれば良いことが図から分かる。更に、膜厚を５５０オングストロームに設定したときはＰＬ＝３．６４ｍＷ以上にすれば良いことが図から明らかとなる。なお、図１２のデータを得るに当っての測定条件は、半径２４ｍｍで、記録磁界の強度が２００ｅ（エルステッド）である。
【００５１】
図１３は、図６に示す４層の薄膜において、各薄膜の膜厚を同一に設定したときの、基板のラジアルコントラストと反射率（％）及びＰＬ（ｍＷ）との関係を示した図である。
【００５２】
成形機３１で成形された基板５３と、成形機３３で成形された基板５５とでは、夫々の成形機で用いられるスタンパが相違し、また、射出成形の転写性も相違する。そのため、上記基板５３、５５間では、ディスク面（基板面）上に刻まれるピットやグルーブの形状を表わすパラメータの１つであるラジアルコントラストが相違することとなる。このようにラジアルコントラストが相違すると、４層の薄膜の各々の膜厚を同一に設定しても反射率（％）及びＰＬ（ｍＷ）の値が相違することとなる。この関係を示したのが図１３である。
【００５３】
図１３において、曲線９５は、４層の薄膜の各々の膜厚を同一に設定したときのラジアルコントラストとＰＬ値（ｍＷ）との関係を示す。また、曲線９７は、４層の薄膜の各々の膜厚を同一に設定したときのラジアルコントラストと反射率（％）との関係を示す。ここで、ラジアルコントラストが高い基板の場合には、ＰＬ値を下げて反射率を上げるよう、また、ラジアルコントラストが低い基板の場合には、ＰＬ値を上げて反射率を下げるよう、夫々図６で示した第２の誘電体膜８５や、反射膜８７の膜厚を可変する必要があることが分かる。
【００５４】
上述したような観点から、スパッタ装置３９のローカル制御装置（図示しない）に記憶される成形機３１で成形された基板５３の成膜条件と、成形機３３で成形された基板５５の成膜条件とが決定される。
【００５５】
図１４は、同一の成形機で成形された基板が成膜工程に移行するまでの待機時間とディスク特性との関係を示す。
【００５６】
図１４において、曲線９９は、基板の上記待機時間と光ディスクの記録信号を評価する標準的な指標であるＣ／Ｎとの関係を示す。また、曲線１０１は、基板の上記待機時間と反射率（％）との関係を示す。この図に示したデータから、本発明者は上記待機時間が６分までなら問題を生じないと判断したものである。なお、図１４のデータを得るに当っての測定条件は、記録パワーが４．５ｍＷ、記録磁界の強度が３０００ｅ（エルステッド）である。
【００５７】
次に、上述した中央制御装置５１の制御動作を、図１５のフローチャートを参照して説明する。
【００５８】
まず、ロボット４５のローカル制御装置から、コンベア３５に基板５３が４枚載置されている旨の通知があったかどうかをチェックする（ステップＳ１１１）。このチェックの結果、通知があったことを確認すると、ロボット４５のローカル制御装置を通じてロボット４５を制御し、４枚の基板５３をパレット４７及びロード／アンロード室５７を介してキャリア６９ａ〜６９ｇのいずれかに配置する（ステップＳ１１２）。そして、この基板５３を成形機３１の成膜条件で成膜するよう、スパッタ装置３９のローカル制御装置に通知する（ステップＳ１１３）。
【００５９】
一方、ステップＳ１１１でのチェックの結果、通知がなかったことを確認すると、ロボット４５のローカル制御装置から、コンベア３７に基板５５が４枚載置されている旨の通知があったかどうかを改めてチェックする（ステップＳ１１４）。このチェックの結果、通知があったことを確認すると、ロボット４５のローカル制御装置を通じてロボット４５を制御し、４枚の基板５５をパレット４７及びロード／アンロード室５７を介してキャリア６９ａ〜６９ｇのいずれかに配置する（ステップＳ１１５）。そして、この基板５５を成形機３３の成膜条件で成膜するよう、スパッタ装置３９のローカル制御装置に通知する（ステップＳ１１６）。なお、ステップＳ１１４でのチェックの結果、通知がなかったことを確認すると、ステップＳ１１１に移行する。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、成形機とスパッタ装置との間のラインバランスを良好に保持でき、且つ、成膜条件の相違する基板に対応した成膜を行うことが可能である。
【００６１】
図１６は、本発明の第１の実施形態のスパッタ装置の変形例を示すブロック図である。
【００６２】
本変形例に係るスパッタ装置は、図示のように、ロード室１２３と、複数のチャンバ１２５ａ〜１２５ｄと、アンロード室１２７とが連続した構成の帯状の装置１２１が用いられる。このスパッタ装置１２１は、上記各部に加えて、レール１２９と、ターゲット１３１ａ〜１３１ｄと、バルブ１３３ａ〜１３３ｅと、図１０に示したような構成の複数のキャリア６９ａ〜６９ｄとを更に備える。
【００６３】
レール１２９は、複数のキャリア６９ａ〜６９ｄをロード室１２３からチャンバ１２５ａ〜１２５ｄを通してアンロード室１２７にガイドすべく敷設されている。ロード室１２３は、図７で示したパレット４７に隣接して設置されている。ロード室１２３では、パレット４７上の基板５３（又は５５）が、ロード室１２３内で待機しているキャリア６９ａ〜６９ｄ上に配置される。各チャンバ１２５ａ〜１２５ｄは、真空状態に置かれており、各チャンバ内には、キャリア６９ａ〜６９ｄ上の基板５３（又は５５）に積層状に成膜するために夫々ターゲット１３１ａ〜１３１ｄが設けられている。更に、各チャンバ１２５ａ〜１２５ｄの仕切り壁には、キャリア６９ａ〜６９ｄが移動する際に開動作するバルブ１３３ａ〜１３３ｅが設けられている。アンロード室１２７では、各チャンバ１２５ａ〜１２５ｄを経て４層の薄膜が積層状に成膜された基板５３（又は５５）が、キャリア６９ａ〜６９ｄ上から取り外される。
【００６４】
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る光ディスク製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【００６５】
本実施形態に係るシステムでは、成形機３１に対応するコンベア１３５、成形機３３に対応するコンベア１３７を、夫々４枚の基板５３又は５５が載置できる大きさのパレット１４７、１４９を搬送可能とし、ロボット１４１、１４３もパレット１４７、１４９を把持可能な構成とした。そして、更にスパッタ装置１３９のロード／アンロード室（図示しない）についても、パレット１４７、１４９の搬入／搬出が可能に構成したものである。上記以外の構成については、図７に示したものと同一であるので、それらの説明は省略する。
【００６６】
本実施形態に係るシステムにおいても、第１の実施形態に係るシステムにおけると同様の効果を奏し得るものである。
【００６７】
図１８は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る光ディスク製造システムの各部の制御動作を示すフローチャートである。
【００６８】
本変形例では、図１７に示したスパッタ装置１３９側で何らかのトラブルが発生してスパッタ装置１３９の運転を停止したときでも、成形機３１、３３、ロボット４１、４３、１４１、１４３、コンベア１３５、１３７についてはそのまま運転を継続する制御を行なうこととした。その理由は、スパッタ装置１３９の運転停止に合せて成形機３１、３３も運転停止すると、運転停止の前後でディスク基板５３、５５の特性が微妙に変化し、停止前の状態と同一特性のディスク基板５３、５５に造り込むには成形機３１、３３を数１０分程度、成形条件の調整運転をする必要が生じるからである。
【００６９】
以下、本変形例に係る制御動作を図１８を参照して説明する。
【００７０】
まず、成形機３１、３３、ロボット４１、４３、１４１、１４３、コンベア１３５、１３７、及びスパッタ装置１３９を起動し（ステップＳ１３１）、スパッタ装置１３９において何らかのトラブルが発生したか否かをチェックする。このチェックは、スパッタ装置１３９の各部の状態を検知するためのセンサ群（図示しない）からスパッタ装置１３９のローカル制御装置（図示しない）を通じて与えられるセンサ情報を中央制御装置１４５が読込むことによって行なわれる（ステップＳ１３２）。このチェックの結果、スパッタ装置１３９にトラブルが発生したことを確認すると、中央制御装置１４５は上記ローカル制御装置を介してスパッタ装置１３９の運転を停止させる。一方、成形機３１、３３、ロボット４１、４３、１４１、１４３については、そのまま運転を継続させる（ステップＳ１３３）。
【００７１】
次に、ロボット４１（４３）によって成形機３１（３３）から取出され、コンベア１３５（１３７）上のパレット１４７（１４９）に載置されてからロボット１４１によってパレット１４７（１４９）から取込まれるまでの時間が所定時間を超えたディスク基板５３（５５）があるか否かをチェックする。本変形例においては、この所定時間は６分間に設定されている。このチェックは、ロボット４１（４３）、１４１の状態を検知するセンサ群から各ロボットのローカル制御装置（図示しない）を通じて与えられるセンサ情報を中央制御装置１４５が読込むことによって行なわれる（ステップＳ１３４）。このチェックの結果、上記所定時間を超えたディスク基板５３（５５）があることを確認すると、ロボット１４１のローカ制御装置（図示しない）を介してロボット１４１を制御し、上記ディスク基板５３（５５）をスパッタ装置１３９以外の箇所に運ばせる（ステップＳ１３６）。
【００７２】
ステップＳ１３４でのチェックの結果、上記所定時間を超えたディスク基板５３（５５）が無いことを確認すると、パレット１４７（１４９）上に滞留しているディスク基板５３（５５）の枚数が所定枚数を超えたか否かをチェックする。本変形例においては、この所定枚数は１０〜２０枚程度に設定されている。このチェックは、例えばロボット１４１のローカル制御装置から与えられるディスク基板５３（５５）取込数データと、ロボット４１（４３）のローカル制御装置から与えられるディスク基板５３（５５）取出数データとを中央制御装置１４５が読込んで両者の差分を求めることによって行なわれる（ステップＳ１３５）。このチェックの結果、上記所定枚数を超えたディスク基板５３（５５）があることを確認すると、ロボット１４３を制御し、上記ディスク基板５３（５５）をスパッタ装置１３９以外の箇所に運ばせる（ステップＳ１３６）。
【００７３】
このようにして、スパッタ装置１３９以外の箇所に運ばれたディスク基板５３（５５）に対しスパッタ装置１３９による成膜を実施する場合には、これらディスク基板５３（５５）を脱ガス工程にかけた後に（ステップＳ１３７）、スパッタ装置１３９のトラブルが解消したか否かをチェックする（ステップＳ１３８）。このチェックの結果、解消したと判断した場合には、スパッタ装置１３９を再起動し、上記ディスク基板５３（５５）をスパッタ装置１３９に運ぶ（ステップＳ１３９）。ここで、スパッタ装置１３９以外の箇所に運ばれたディスク基板５３（５５）に対し成膜を実施しない場合には、これらディスク基板５３（５５）に対し廃棄処理を行なうこととなる（ステップＳ１４０）。なお、ステップＳ１３２において、スパッタ装置１３９にトラブルが発生していないことを確認すると、通常の処理動作が実行される（ステップＳ１４１）。
【００７４】
上述した制御を行なうことにより、スパッタ装置１３９側でトラブルが発生しても成形機３１、３３側を連続運転したまま、脱ガス工程が必要なディスク基板５３（５５）（即ち、上記所定時間又は所定枚数を超えたディスク基板５３（５５））と不必要なディスク基板５３（５５）とを分離することが可能となる。なお、ここでの所定時間と所定枚数については、夫々の光ディスク製造システム毎に決められるものであるが、本変形例の光ディスク製造システムにおいては、所要時間を約６分に、所要枚数を１０から２０枚程度に設定した。
【００７５】
上述した内容はあくまで本発明の各実施形態に関するものであって、本発明が上記内容のみに限定されるものであることを意味しないのは勿論である。例えば上記各実施形態では、キャリア６９ａ〜６９ｇに配置される基板５３（５５）の数を４個にして説明したが、４個のみに限定されるものではなく、３個であってもよい。また、成形機３１（３３）やコンベア３５（３７）、１３５（１３７）の設置台数も２台に限定されない。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、成形機とスパッタ装置との間のラインバランスを良好に保持でき、且つ、成膜条件の相違する基板に対応した成膜を行うことが可能な光ディスク製造システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光ディスク製造システムのブロック図。
【図２】従来のスパッタ装置のキャリアを示す説明図。
【図３】図２と別の従来のスパッタ装置のキャリアを示す説明図。
【図４】従来のスパッタ装置のコンパクト化されたキャリアを示す説明図。
【図５】図４のキャリアにおいて規格外のディスクが製造される理由を示す説明図。
【図６】本発明に従う光ディスク製造システムのスパッタ装置により成膜された後の基板の断面構造を示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態の光ディスク製造システムのブロック図。
【図８】図７のスパッタ装置の概要を示すブロック図。
【図９】図７のスパッタ装置の概要を示すブロック図。
【図１０】図７のスパッタ装置が備える、基板が４枚配置されたキャリアを示す図。
【図１１】誘電体膜の膜厚―反射率特性を示す図。
【図１２】反射膜の膜厚のみを可変したときのブロックエラーの発生数と記録パワーとの関係を示した図。
【図１３】ラジアルコントラストと、反射率及び記録パワー特性を示す図。
【図１４】同一成形機からの基板が成膜されるまでの待機時間とディスク特性との関係を示す図。
【図１５】図７の中央制御装置の制御動作のフローチャート。
【図１６】第１の実施形態のスパッタ装置の変形例のブロック図。
【図１７】第２の実施形態の光ディスク製造システムのブロック図。
【図１８】第２の実施形態の変形例に係る光ディスク製造システムの各部の制御動作のフローチャート。
【符号の説明】
３１、３３ 成形機
３５、３７、１３５、１３７ コンベア
３９、１３９ スパッタ装置
４１、４３、４５、４９、１４１、１４３ ロボット
４７、１４７、１４９ パレット
５１、１４５ 中央制御装置
５３、５５ 基板
５７ ロード／アンロード室
５９ 搬送室
６１ 真空チャンバ
６３ アーム機構
６５ ターゲット
６９ キャリア
７５ 直流電源

Claims (3)

1. 各々固有のサイクルタイムで駆動して与えられた成形材料をディスク基板に成形する複数の成形機と、
   前記各成形機に設けられ、対応する成形機で成形されたディスク基板を前記各成形機から取出す複数のディスク基板取出装置と、
   前記各ディスク基板取出装置に設けられ、対応するディスク基板取出装置で取出されたディスク基板を搬送する複数の搬送装置と、
   前記各搬送装置で搬送中のディスク基板を、夫々の搬送装置に対応する成形機のサイクルタイムに同期して所定数ずつ取出す取出装置と、
   前記取出装置から供給されるディスク基板を、前記取出装置のサイクルタイムに同期して受け入れることにより、同一の成形機で成形された複数枚のディスク基板を纏めて取込み、前記成形機毎に決められた成膜条件に基づいて前記ディスク基板に成膜するスパッタ装置と、
   を備えることを特徴とする光ディスク製造システム。
2. 請求項１記載の光ディスク製造システムにおいて、
   前記スパッタ装置の単位時間当りのディスク基板処理能力は、前記各成形機の単位時間当りのディスク基板処理能力より多く設定されており、前記スパッタ装置は、前記取出装置からのディスク基板の供給数が所定枚数に満たない間は、前記単位時間当りのディスク基板処理能力に従って運転を継続しつつ前記取出装置からのディスク基板の取込みをキャンセルすることを特徴とする光ディスク製造システム。
3. 請求項１記載の光ディスク製造システムにおいて、
   前記各成形機から前記ディスク基板取出装置がディスク基板を取出してから、前記各搬送装置で搬送し、前記取出装置が前記ディスク基板を取込むまでの時間が所定時間を超えた時、或いは、前記各搬送装置に滞留する前記ディスク基板の枚数が所定枚数を超えた時には、前記所定時間を超えた前記ディスク基板、或いは、前記所定枚数を超えた前記ディスク基板を、前記取出装置によって通常の取込む場所とは別の場所に取込むことを特徴とする光ディスク製造システム。

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