JPH04221061A

JPH04221061A - 薄膜形成装置

Info

Publication number: JPH04221061A
Application number: JP41349790A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nakazawa; 中澤　政志; Wasaburo Ota; 太田　和三郎; Michiaki Shinozuka; 道明篠塚; Masaaki Ishiyama; 石山　政秋; Yuji Onodera; 小野寺　祐二
Original assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-08-11
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JP2971586B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被薄膜形成基板の両
面に対して、蒸着やイオンプレーティング、あるいはス
パッタを行う薄膜形成装置、特に、バッチ方式、あるい
はインライン方式の薄膜形成装置に応用可能であり、光
情報記録媒体等の製造装置として非常に適した方式の薄
膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被薄膜形成基板（以下、基板という）上
に、金属薄膜や酸化物薄膜を蒸着形成する装置は、従来
から種々提案されており、その方法も極めて多岐にわた
っている。例えば、従来の薄膜蒸着装置（方法）として
は、蒸発源と基板との間に高周波電磁界を発生させて、
活性ガスあるいは不活性ガス中で蒸発した物質をイオン
化して真空蒸着を行なう、いわゆる、イオンプレーティ
ング法や、上記の蒸発源と基板との間に、直流電圧を印
加するＤＣイオンプレーティング法などが、特公昭５２
−２９９７１号広報、及び、特公昭５２−２９０９１号
公報等により知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄膜形成装置においては、基板の片側の面に対して成膜
する方式が通常であり、例えば、レンズ上への反射防止
膜形成時のように、基板の両面に対して薄膜形成を行う
場合には、基板のホルダーに反転機構を設けて、基板の
片方の面に対して薄膜形成を行なった後、この基板を反
転させ、基板の他の面に成膜を行なう方法がとられてい
た。このため、従来の薄膜形成装置では、真空槽内の真
空状態を保持したままで、真空槽内に設置された基板の
両面に対して、同時、もしくは片面ずつ別々に成膜する
ことができず、その生産効率が低下する不具合がある。また、従来の薄膜形成装置では、基板の両面に成膜を行
なう場合、基板の片側への成膜を行なう毎に真空槽が開
放されてしまうため、この基板の各面毎の成膜時におけ
る成膜条件が、それぞれの面で異なってしまう虞が高く
、基板の各面の品質が不均一になり易い。なお、実験レ
ベルでは、真空槽内に、蒸着用蒸発源と、スパッタ用タ
ーゲットとを取り付け可能にした装置もあるが、この装
置は量産性が殆ど無く、基板の片側の面のみに薄膜形成
が行なえるような構成になっているものであった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、蒸着やイオンプレーティング、
あるいはスパッタ法により、基板の両面に対し、同時に
成膜することも可能な、生産効率の高い薄膜形成装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、真空槽と、この真空槽内に蒸発物質を
蒸発させるための蒸発源を保持する蒸発源保持手段と、
上記真空槽内にスパッタ用ターゲットを保持するターゲ
ット保持手段と、上記真空槽内に基板を保持する基板保
持手段とを有し、上記基板の一方の面に対面する側に上
記蒸発源を配備するとともに、上記基板の他方の面に対
面する側に上記スパッタ用ターゲットを配備することに
より、上記基板の両面に対して、同時、もしくは、それ
ぞれ別々に、蒸着、あるいはスパッタを行うことを可能
とした構成とする。

【０００６】また、本発明は、上述の課題を解決するた
めに、上記基板に関して上記蒸発源側に、蒸発物質等を
イオン化させるためのイオン化手段を配備した構成とす
る。

【０００７】さらに、本発明は、上述の課題を解決する
ために、上記基板のそれぞれの面を反転させるための基
板反転機構を具備する構成とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、上記基板の一方の面に対面す
る側に上記蒸発源が配備されるとともに、上記基板の他
方の面に対面する側に上記スパッタ用ターゲットが配備
されることにより、上記基板の両面に対して、同時、も
しくはそれぞれ別々に、蒸着、あるいはスパッタが行な
われる。

【０００９】また、本発明によれば、上記基板に関して
上記蒸発源側に配備されたイオン化手段によって、蒸発
物質等がイオン化される。

【００１０】さらに、本発明によれば、上記基板反転機
構によって、上記基板のそれぞれの面が反転される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。但し、本明細書の記述から明らかに想起し得
る範囲の構成・作用、及び本発明の前記並びにその他の
目的と新規な特徴については、説明の煩雑化を避ける上
から、その図示並びに開示を省略、もしくは簡略化する
。

【００１２】図１において、真空槽１は、基板５を保持
する手段（基板ホルダー２）によって、蒸着室１ａと、
スパッタ室１ｂとにそれぞれ分割されている。これらの
蒸着室１ａと、スパッタ室１ｂとは、単一、あるいは個
別の真空系Ｖａｃに、それぞれ接続されている。また、
この真空槽１は、スパッタ室１ｂに、通常の公知のガス
導入手段により、ガス導入口ｇａｓを通して、スパッタ
用ワーキングガスを導入できるように構成されており、
さらに、場合によっては、蒸着室１ａにも、ガスを導入
して、この蒸着室１ａ内でイオンプレーティング等を行
なうことも可能に構成されている。

【００１３】基板ホルダー２は、蒸着室１ａ側に基板５
の一方の面を、スパッタ室１ｂ側に基板５の他方の面を
向けて基板５を保持するように構成されている。この基
板ホルダー２は、膜厚を均一化させるための基板移動手
段（基板を公転もしくは自転させる）を備えていてもよ
い。また、この基板ホルダー２は、蒸着室１ａとスパッ
タ室１ｂとの間仕切を兼ねており、これにより、真空槽
１が、蒸着室１ａとスパッタ室１ｂとに圧力差を設け、
スパッタと同時に蒸着を行なうことができる構造になっ
ている。ここで、蒸着の代わりにイオンプレーティング
を行なう際において、蒸着室１ａとスパッタ室１ｂに同
じガスを導入する場合には、基板ホルダー２により、蒸
着室１ａとスパッタ室１ｂとの間のコンダクタンス調整
の役目を果たし、蒸着室１ａとスパッタ室１ｂとに必要
な圧力差が得られるようにすればよいが、反応性成膜等
のため、蒸着室１ａとスパッタ室１ｂとで使用されるガ
スの種類が違ったりする場合には、基板ホルダー２によ
り、蒸着室１ａとスパッタ室１ｂとを仕切るようにする
。このように、真空槽１内を基板ホルダー２で実際に仕
切る場合には、蒸着室１ａ、及び、スパッタ室１ｂがど
ちらも低圧下にあるので、Ｏリングシールで真空槽１内
を仕切るだけでも、蒸着室１ａとスパッタ室１ｂとの間
に十分な圧力差を得ることができる。

【００１４】蒸着室１ａ内には、蒸発源３が配備される
。この蒸発源３としては、タングステンやモリブデン等
をコイル状、あるいは、ボート状に形成してなる加熱式
抵抗体、もしくは、電子ビーム蒸発源等、従来の真空蒸
着方式に用いられている蒸発源を適宜使用することがで
きる。　　このとき、イオンプレーティングの方式とし
て、直流法や、高周波コイル７を使用する高周波法（図
２）を用いることも可能であるが、これらの方式は、直
流高電圧や高周波を使うため、スパッタ室１ｂにまで電
界の影響が及び、スパッタ条件の変動を起こす虞がある
。このため、ここでは、直流で比較的低電圧でありなが
ら良質な膜形成の可能な、特公平１−５３３５１号公報
に開示されている図３に示すような、グリッド９を配備
した方式を用いることが望ましい。また、これらの方式
等で、蒸着室１ａ内の圧力が高い場合には、電子ビーム
蒸発源近傍の圧力を低くするようにすることもできる。

【００１５】スパッタ室１ｂには、ターゲット４が配備
される。ターゲット４は、基板５の形状に対応してその
形状が決定される。例えば、円盤状の基板を単一で用い
る場合には、それと対向するように円状のターゲットを
用いたり、また、複数の基板に対しては、複数のターゲ
ットを用いたり、基板５の公転や自転が可能な場合には
、基板５上で均一な膜厚が形成されるようにターゲット
４の位置や形状を決定する。本実施例におけるターゲッ
ト４の配置については、平行平板を基本としているが、
スパッタ方式は、ＤＣ（図４）やＲＦ（図５）、さらに
は、マグネット６を用いたマグネトロンスパッタ（図６
）であってもよく、また、真空槽１に余裕があれば、図
７に示すように、一対のターゲット４を互いに対向させ
て配置した、対向ターゲット式スパッタ（図７において
、符号１０は、磁束を表わしている）を用いることも可
能である。

【００１６】一方、基板５に複数種の材料からなる積層
膜を作成する場合には、図８に示すように、間仕切り１
４によって仕切られた、蒸着室１ａ，１ａ’、及び、ス
パッタ室１ｂ，１ｂ’内に、複数種の蒸発源３，３’、
及び、ターゲット４，４’をそれぞれ配置して、コンタ
ミネーションを防止するように構成される。ここで、複
数の基板５，５’を保持する基板ホルダー２は、各基板
５，５’に形成される膜厚の均一化、及び、各蒸着室１
ａ，１ａ’、スパッタ室１ｂ，１ｂ’間でこれら基板５
，５’の位置を移動させるために、基板回転機構１１に
よって移動可能に支持されている。

【００１７】また、より正確に膜厚の均一化を図るため
、ドーム状基板ホルダーを用いた場合には、図９に示す
ように、基板５に対してターゲット４の対向面がなるべ
く均一な距離になるようにターゲット４を設置すること
が望ましい。この場合も、前述の場合と同様、基板５に
多層の膜を形成するために、複数の蒸発源やターゲット
を用いることができることはいうまでもない。また、図
８，９において、スパッタ膜が一種類の場合には、複数
の同種のターゲットを用いてもよく、場合により、基板
ホルダー２を回転（自・公転）させながら成膜してもよ
い。

【００１８】さらに、基板５のある面に対して、スパッ
タ→蒸着→スパッタ、あるいは、蒸着→スパッタ→蒸着
等、交互に成膜を行なう場合には、図１０にその一例を
示すように、公知の適宜の方法により、反転パレット２
’を用いて基板５の表裏を基板反転機構１２により反転
させながら成膜を行なえばよい。この場合、ターゲット
と基板間の距離を変えること無く、ターゲット部分の一
区画を抜いて、この部分で反転パレットを回転させると
よい。　　図１０に示した例では、７枚のターゲット４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇを取付けられ
るように構成されているが、これらの各ターゲットの種
類は同じでも違っていてもよい。また、この例では、８
枚の反転パレット２’が、仕切り板１３によって仕切ら
れた各ターゲット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ
，４ｇのスパッタ室内を移動することができるように構
成されている。

【００１９】以下、光磁気ディスクを例として、実際の
成膜例について述べる。図１１は、本発明の薄膜形成装
置により形成した光磁気ディスクの構成例を示す断面図
で、基板２１上に、干渉層２２、光磁気記録層２３、保
護層２４、反射層２５、及び、紫外線硬化樹脂等からな
るかバー層２６を設けるとともに、基板２１の反対側の
面に、反射帯電防止層としてのバックコート層２７を設
けた構造を有している。勿論、本発明の薄膜形成装置に
より形成される薄膜層の構成は、上記の構成例に限定さ
れるものではなく、種々の変形や変更が可能である。

【００２０】この光磁気ディスクを形成するに当っては
、先ず、蒸着室１ａ内に、反射帯電防止構造をバックコ
ート層２７として用いることができるよう、一酸化珪素
、二酸化珪素、インジウム等が蒸発源３として保持され
る。また、スパッタ室１ｂ内には、干渉層２２および保
護層２４のための窒化珪素等、光磁気記録層２３として
のＴｂＤｙＦｅＣｏ等、反射層２５としてのＡｌ等が、
スパッタ用ターゲットとして用いられる。基板２１は、
蒸着室１ａ側にその一面を、スパッタ室１ｂ側に他の一
面を露出するように基板ホルダー２により保持される。この基板２１には、蒸着室１ａにおいて、ＳｉＯ（酸素
導入蒸着）＼Ｉｎ２Ｏ３（図３に示す酸素導入プラズマ
蒸着）＼ＳｉＯ２（酸素導入蒸着）の三層構造の反射帯
電防止膜が形成され、スパッタ室１ｂにおいて、Ｓｉｎ
＼ＴｂＤｙＦｅＣｏ＼Ｓｉｎ＼Ａｌの光磁気記録媒体構
成層が形成される。ここで、これらの薄膜形成時には、
蒸着室１ａ内に酸素ガスが導入され、スパッタ室１ｂ内
にアルゴンガスが導入されるので、基板ホルダー２によ
り、真空槽１内の上下室を隔離する必要があり、コンタ
ミネーション防止のため、ターゲット間も仕切る必要が
ある。また、反射層２５に用いるＡｌ，Ａｇ等は、スパ
ッタで成膜するよりも、蒸着で成膜した方がその反射率
が高くなるので、この反射層２５は、その成膜に際して
、基板反転機構１２により基板２１の表裏を反転させ、
蒸着室１ａ内で成膜することが好ましい。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、真空槽内に設置した
基板上に、真空状態を保持したまま、基板の両面に同時
、もしくは片面ずつ成膜することができるので、薄膜形
成品の生産効率を高めることが可能となり、特に、光情
報記録媒体の生産に優れた薄膜形成装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す薄膜形成装置の概略断面
図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す薄膜形成装置の概略
断面図である。

【図３】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装置
の概略断面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例を示す薄膜形成装
置の概略断面図である。

【図１１】本発明の薄膜形成装置により形成した光磁気
ディスクの構成例を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　真空槽１ａ　　　　蒸着室１ｂ　　　　スパッタ室２　　　　　　基板ホルダー２’　　　　反転パレット３　　　　　　蒸発源４　　　　　　ターゲット５　　　　　　被薄膜形成基板６　　　　　　マグネット７　　　　　　高周波コイル８　　　　　　フィラメント９　　　　　　グリッド１０　　　　磁束１１　　　　基板回転機構１２　　　　基板反転機構１３　　　　仕切り板１４　　　　間仕切りｇａｓ　　ガス導入口Ｖａｃ　　真空系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空槽と、この真空槽内に蒸発物質を蒸発
させるための蒸発源を保持する蒸発源保持手段と、上記
真空槽内にスパッタ用ターゲットを保持するターゲット
保持手段と、上記真空槽内に被薄膜形成基板を保持する
基板保持手段とを有し、上記被薄膜形成基板の一方の面
に対面する側に上記蒸発源を配備するとともに、上記被
薄膜形成基板の他方の面に対面する側に上記スパッタ用
ターゲットを配備することにより、上記被薄膜形成基板
の両面に対して、同時、もしくはそれぞれ別々に、蒸着
、あるいはスパッタを行うことを可能としたことを特徴
とする薄膜形成装置。
【請求項２】上記被薄膜形成基板に関して上記蒸発源側
に、蒸発物質等をイオン化させるためのイオン化手段を
配備したことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置
。
【請求項３】上記被薄膜形成基板のそれぞれの面を反転
させるための基板反転機構を具備することを特徴とする
請求項１、及び、請求項２記載の薄膜形成装置。