JP4378017B2 - 光ディスク用スパッタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク基板にスパッタ膜を形成する光ディスク用スパッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスパッタ装置として、真空排気した真空処理室内に、ターゲットを備えたカソード及び該ターゲットの周囲を覆うアースシールドを取り付けたカソード取付フランジと、該ターゲットに対向する合成樹脂製の光ディスク基板を保持した基板ホルダーと、該基板ホルダーの周囲に設けた防着板が取り付けられたシートフランジとを有する装置が知られている。該基板ホルダーは、光ディスク基板をその中心部に設けられた透孔と周縁部を支えて該ターゲットと対向した位置に保持する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記スパッタ装置は、該カソードへ通電し、該ターゲットの前方にプラズマを発生させてスパッタ粒子を該光ディスク基板へ入射させ、スパッタ膜の成膜が行われるが、プラズマ中で生成するイオンの一部はシールドにも入射してこれの温度を上昇させ、スパッタ粒子は光ディスク基板の方向だけでなく防着板へも入射してその温度を上昇させるので、これらからの輻射熱が光ディスク基板の温度を上昇させてしまう不都合があり、また光ディスク基板が該輻射やスパッタ粒子の入射で昇温しても、光ディスク基板の温度管理が考慮されていないから、該光ディスク基板がＤＶＤ用のように薄い基板になると昇温による損傷を受け、機械的特性を低下させる欠点が見られた。
【０００４】
本発明は、光ディスク基板にその損傷と機械的特性の低下をもたらさずにスパッタ成膜を施せる装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、真空処理室内に、ターゲットを備えたカソード及び該ターゲットの周囲を覆うアースシールドを取り付けたカソード取付フランジと、該ターゲットに対向する光ディスク基板を保持した基板ホルダーと、該基板ホルダーの周囲に設けた防着板が取り付けられたシートフランジを有するスパッタ装置に於いて、該基板ホルダーを円板状に形成してその背面に冷却水の循環通路を備えた冷却板を当接させ、該カソード取付フランジ及びシートフランジに夫々冷却水の循環通路を設けることにより、上記の目的を達成するようにした。該カソード取付フランジ及びシートフランジを環状に形成してこれらを一体に連結し、該冷却板を基板ホルダーと略同径の円板にて形成して円形フランジの前面に取り付け、該カソード取付フランジを移動自在に設けてその移動により該シートフランジの背面と円形フランジとを互いに接離させ、光ディスク基板を温度上昇させずに枚葉式にスパッタ処理することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図１及び図２に於いて、符号１は旋回可能な８角形の搬送室２の壁面に取り付けられ真空ポンプにより内部が真空排気された真空処理室を示し、各真空処理室１は搬送室２に取り付けられた基板ホルダー室１ａと、図２に示したように光ディスク基板を出し入れするために該基板ホルダー室１ａから揺動分離するターゲット室１ｂとで構成した。該搬送室２の旋回により各真空処理室１がロード・アンロード機３の位置に至ったとき、ターゲット室１ｂが揺動分離してスパッタ成膜された光ディスク基板を基板ホルダー室１ａから取り出し、新たな光ディスク基板と交換される。光ディスク基板は、搬送室２が１回転する間にスパッタ成膜が施される。
【０００７】
該真空処理室１の詳細は図３及び図４に示す如くであり、該基板ホルダー室１ａ内には、合成樹脂製の光ディスク基板４を保持した基板ホルダー５が設けられ、ターゲット室１ｂ内には、バッキングプレート６にボンディングされた円板状の金属その他のターゲット７を電極８の前方に備えたカソード９と、該ターゲット７の周囲を覆うアルミニウムもしくはステンレス製のアースシールド１０とを支柱１１に固定したカソード取付フランジ１２に取り付けて設けた。該ターゲット７と光ディスク基板４は対向して設けられ、該基板ホルダー５の周囲にはターゲット７から飛来するスパッタ粒子の散逸を防ぐためのアルミニウムもしくはステンレス製の防着板１３を取り付けたシートフランジ１４が設けられ、該シートフランジ１４をターゲット室１ｂの側壁を構成する円筒状のケーシング１ｃを介して該支柱１１に取り付けした。１５は該ケーシング１ｃに設けた真空処理室１内を真空排気するための排気ポート、１６はマグネトロンスパッタを行わせるために設けた回転自在の磁石である。
【０００８】
該真空処理室１内をＡｒガス等のスパッタガスを導入して適当な真空圧に排気し、電極８にＤＣ或いはＲＦ電源から通電すると、ターゲット７の前方にプラズマが発生し、これに伴い発生するスパッタガスのイオンがカソード９の電位にひかれてターゲット７に衝突するためこれがスパッタされ、そのスパッタ粒子が光ディスク基板４に入射してその表面に薄膜が形成される。
【０００９】
こうしたスパッタ工程に於いて、イオンが該アースシールド１０にも入射してこれを昇温させ、また、スパッタ粒子が光ディスク基板４と防着板１３に入射することによりこれらの温度も高くなるが、該光ディスク基板４はスパッタ粒子の入射による温度上昇に加えアースシールド１０及び防着板１３からの輻射熱を受けるためより一層温度が上昇する。該光ディスク基板４がＤＶＤ用の基板である場合は、その厚さが０．６ｍｍ程度であるから、温度上昇で基板の機械的特性が失われ損傷する不都合を生じるが、該基板ホルダー５を銅などの熱良導体で光ディスク基板４よりもやや大径の円板状に形成して該光ディスク基板４の背面全体に当接するようにし、さらに該基板ホルダー５の背面に螺旋状や蛇行して形成した冷却水１７の循環通路１８を備えた冷却板１９を密接重合させて該光ディスク基板４に生じる熱を冷却水１７で冷却するようにした。該冷却板１９はロッド２０の先端に設けた該冷却板１９よりも大径の円形フランジ２１の前面にネジ止めし、該円形フランジ２１の前面は、基板ホルダー室１ａとターゲット室１ｂとが合体した状態では、シートフランジ１４の背面にシールリング２２を介して気密に当接し、真空処理室１内の真空が維持されるようにした。スパッタ中に該アースシールド１０及び該防着板１３の温度上昇を防ぐために、アースシールド１０を取り付けた該カソード取付フランジ１２に冷却水の循環通路２３を設け、該防着板１３を取り付けたシートフランジ１４にも冷却水の循環通路２４を設け、これらの輻射熱で光ディスク基板４の温度が上昇されないようにした。これらの循環通路２３、２４には該真空処理室１の外部から配管２５により冷却水が供給される。
【００１０】
光ディスク基板４がＤＶＤ用の厚さ０．６ｍｍの合成樹脂である場合、本発明の装置を使用してＺｎＳ・ＳｉＯ₂膜、ＡｇＩｎＳｂＴｅもしくはＧｅＳｂＴｅ膜、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂膜、及びＡｌＴｉ膜の４層をトータル３０００Åの厚さにスパッタ成膜にて成膜しても、該基板４の温度は８０℃程にしか上昇せず、その機械的特性の低下や熱損傷はなかったが、冷却水の循環通路のない従来のスパッタ装置で同様のスパッタ成膜を行ったところ、該基板４の温度は１００℃にまで上昇し、製品の１００％は熱変形の損傷を生じた。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、光ディスク基板を保持する基板ホルダーを円板状に形成してその背面に冷却水の循環通路を備えた冷却板を当接させ、アースシールドを取り付けたカソード取付フランジ及び防着板を取り付けたシートフランジに夫々冷却水の循環通路を設けたので、スパッタ成膜中に該光ディスク基板の温度上昇を防止してその機械的特性の低下や損傷を防止することができ、薄い光ディスク基板のスパッタ成膜を施す場合の生産性を向上させることができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図１の３−３線部分の拡大断面図
【図４】図３の要部の拡大図
【符号の説明】
１ 真空処理室、４ 光ディスク基板、５ 基板ホルダー、７ ターゲット、９カソード、１０ アースシールド、１２ カソード取付フランジ、１３ 防着板、１４ シートフランジ、１７ 冷却水、１９ 冷却板、１８・２３・２４ 循環通路、２１ 円形フランジ、

Claims (2)

1. 真空処理室内に、ターゲットを備えたカソード及び該ターゲットの周囲を覆うアースシールドを取り付けたカソード取付フランジと、該ターゲットに対向する光ディスク基板を保持した基板ホルダーと、該基板ホルダーの周囲に設けた防着板が取り付けられたシートフランジを有するスパッタ装置に於いて、該基板ホルダーを円板状に形成してその背面に冷却水の循環通路を備えた冷却板を当接させ、該カソード取付フランジ及びシートフランジに夫々冷却水の循環通路を設けたことを特徴とする光ディスク用スパッタ装置。
2. 上記カソード取付フランジ及びシートフランジを環状に形成してこれらを一体に連結し、上記冷却板を基板ホルダーと略同径の円板にて形成して円形フランジの前面に取り付け、該カソード取付フランジを移動自在に設けてその移動により該シートフランジの背面と円形フランジとを互いに接離させたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク用スパッタ装置。

Images