JPH06122972A - スパッタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性の高い交換結合オーバーライトディス
ク媒体を生産性よく安価に提供することのできるスパッ
タ装置を得る。 【構成】 中心軸に関して回転対称な外周面形状を有し
前記中心軸回りに回転する筒状の回転ホルダーの外周面
に、基板を平面状に保持し、前記回転ホルダーの外周面
から間隔をあけた対面配置にスパッタ源を支持し、基板
表面に薄膜層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスパッタ装置に関するも
のであり、特に例えば交換結合を利用したオーバーライ
ト光磁気ディスク記録媒体など、複数の異種組成の薄膜
を基板上に積層するのに好適なスパッタ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在、光磁気ディスク記録媒体、なかで
も消去プロセスなしに同一場所のデータを書き換える所
謂オーバーライトディスク記録媒体に関する開発が進め
られている。

【０００３】図２に、再生層付きオーバーライトディス
ク媒体の一例を示す。その媒体構造は、トラッキング用
案内溝付きのプラスチック又はガラス基板１１上に、Ｓ
ｉＮ等の保護層１２、読み出し性能を向上させるための
ＧｄＦｅＣｏからなる再生（Ｒ）層１３、ＴｂＦｅＣｏ
からなるメモリー（Ｍ）層１４、Ｒ層とは異なる組成の
ＧｄＦｅＣｏからなる中間（Ｉ）層１５、ＤｙＦｅＣｏ
からなる記録（Ｗ）層１６が積層されてなるものであ
る。

【０００４】このような構造のオーバーライトディスク
媒体を得るのに、従来は図３に示すようなスパッタ装置
を用いていた。このスパッタ装置は、プラスチック又は
ガラス基板２２を装着するホルダー２１を備え、スパッ
タ源としてＴｂ，Ｄｙ，ＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏなどの
金属あるいは合金のターゲットを装着するカソード２３
が基板２２に対面するよう配置されている。

【０００５】このような構成のスパッタ装置を用いて、
図２の構造を持つオーバーライトディスク媒体を作製す
る方法を以下に説明する。なお、図２のように複数の層
を積層する場合には、各々１個ないしは２個以上のカソ
ード２３が備えられているチャンバーを水平方向に連続
的に並設し、ホルダー２１が各チャンバー間を移動でき
るように設定する。基板２２とカソード２３とが互いに
平行に配置されていればチャンバーを縦方向に設定して
も良い。

【０００６】まず、案内溝付き基板１１を、Ｓｉターゲ
ットを装着したカソード２３を備えた第１のチャンバー
Ａに導入し、Ｎ₂ との反応性スパッタよりＳｉＮ保護膜
１２を形成する。

【０００７】次に、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットを装着
した１個のカソード２３およびＴｂとＦｅＣｏターゲッ
トを装着した２個のカソードを備えた第２のチャンバー
Ｂにホルダー２１を移動させ、まずＧｄＦｅＣｏ合金タ
ーゲットを装着したカソード２３でＲ層１３を形成し、
さらに続けて同チャンバーＢ内の残りの２個のカソード
２３を使用して２源同時スパッタによりＭ層１４を形成
する。

【０００８】次に、Ｒ層１３とは異なる組成のＧｄＦｅ
Ｃｏ合金ターゲットを装着した１個のカソード２３およ
び各々ＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットを装着した
２個のカソード２３を備えた第３のチャンバーＣにホル
ダー２１を移動させ、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットを装
着したカソード２３によりＩ層１５を形成する。さら
に、各々ＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットを装着し
た２個のカソード２３を利用した２源同時スパッタによ
りＷ層１６を形成する。

【０００９】最後に、ホルダー２１をＳｉターゲットを
装着したカソード２３を備えた第４のチャンバーＤに移
動させ、ＳｉＮ保護層を形成する。なお、通常は各ディ
スクの膜の均一性を得るためにホルダー２１を回転させ
ている。さらにディスク面内の均一性を得るために基板
２２自身を回転させることもある。

【００１０】このように、Ｒ層１３を合金ターゲットに
よるスパッタで、Ｍ層１４およびＷ層１６を希土類（Ｒ
Ｅ）、遷移金属（ＴＭ）材料による２源同時スパッタで
成膜することにより、Ｃ／Ｎがよく、さらに繰り返し書
き込み耐久性、連続読み出し耐久性が優れた信頼性の高
いオーバーライトディスクを得ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来のスパッタ装置では、オーバーライト可能な光
磁気記録媒体を作製する場合、例えば、上記の方式にお
いてＲＥ材料とＴＭ材料のターゲットにより２源同時ス
パッタ方式を容易に達成することはできるが、均一な特
性のディスクを得るには基板ホルダーの半径部分にしか
基板２２を装着できないため、基板搭載可能枚数が少な
く大量生産には向かないという問題があった。この問題
は３．５インチ等の小径ディスクほど顕著である。

【００１２】本発明は、上記問題を解消し、信頼性の高
い交換結合オーバーライトディスク媒体を生産性よく作
成することのできるスパッタ装置を得ることを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明に係るスパッタ装置では、
回転ホルダーに保持された基板の表面にスパッタ源を対
面させて前記基板表面に薄膜層を形成するためのスパッ
タ装置において、中心軸に関して回転対称な外周面形状
を有し前記中心軸回りに回転する筒状の回転ホルダー
と、前記回転ホルダーの外周面に前記基板を平面状に保
持する保持手段と、前記回転ホルダーの外周面から間隔
をあけた対面配置となるように前記スパッタ源を支持す
る支持手段とを備えた。

【００１４】また、請求項２に記載の発明に係るスパッ
タ装置では、請求項１に記載のスパッタ装置において、
前記回転ホルダーと前記スパッタ源とを前記中心軸方向
に関して相対移動させる軸方向移動手段をさらに備え
た。

【００１５】また、請求項３に記載の発明に係るスパッ
タ装置では、請求項１または２に記載のスパッタ装置に
おいて、前記保持手段が、複数の基板を前記回転ホルダ
ーの外周面状に周方向および軸方向に並置状に保持する
ものである。

【００１６】また、請求項４に記載の発明に係るスパッ
タ装置では 請求項１または２に記載のスパッタ装置に
おいて、前記支持手段が、複数のスパッタ源を別々の位
置に支持するものである。

【００１７】

【作用】本発明では、基板の表面にスパッタ源を対面さ
せて基板表面に薄膜層を形成するためのスパッタ装置に
おいて、基板を保持するための回転ホルダーが中心軸に
関して回転対称な外周面形状を有し中心軸回りに回転す
る筒状のものであり、その外周面には基板を平面状に保
持する保持手段を備えている。また、回転ホルダーの外
周面から間隔をあけて対面配置となるようにスパッタ源
を支持する支持手段を備えたものである。

【００１８】よって本発明によれば、回転ホルダー外周
面全体に従来のホルダーに比べ非常に多数の基板を装着
することができ、この回転ホルダーを中心軸回りに回転
させながらスパッタリングを行うことによって一度に多
量の基板に均一な薄膜層を形成することが可能となり、
信頼性の高いオーバーライトディスク媒体を生産性よく
安価に製作することができる。

【００１９】また、本発明は、回転ホルダーとスパッタ
源とを中心軸方向に関して相対移動させる軸方向移動手
段をさらに備えたことにより、並列配置された異なるス
パッタ源間を回転ホルダーを移動させ、複数の薄膜層の
積層を容易に連続形成することができる。

【００２０】さらに、スパッタ源の支持手段が複数のス
パッタ源を別々の位置に支持するものであるため、多源
同時スパッタ方法で多数の基板に薄膜層を形成すること
ができる。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の一実施例によるスパッタ装置の概略構成図であ
る。本実施例は、断面形状が１２角形の回転対称である
筒状回転ホルダー１が、中心軸回りに回転可能に、また
軸方向に移動可能に構成されている。回転ホルダー１は
中心軸を中心として回転可能であると共に中心軸方向に
移動することができる。

【００２２】また、回転ホルダー１の外周面には、複数
の基板２が平面状に保持されており、外周面に対面する
ようＲＥ系材料のスパッタ源３ａやＴＭ系材料スパッタ
源３ｂ等が支持されている。このような構成によって２
源同時スパッタであっても、一度に大量の基板に均一に
成膜することができる。なお、スパッタ源の数は２個で
なくても必要に応じて複数個設置することができる。ま
た、回転ホルダー１は断面形状１２角形に限らず中心軸
に関して回転対称な外周面形状であれば良い。

【００２３】次に、このような回転ホルダー１を有する
ステッパ装置において、Ｒ層付４層オーバーライトディ
スク媒体を形成する場合を図３（ｂ）で説明する。ここ
では、保護膜形成用チャンバー４ａ，Ｒ層形成用チャン
バー４ｂ，Ｍ層形成用チャンバー４ｃ，Ｉ層形成用チャ
ンバー４ｄ，Ｗ層形成用チャンバー４ｅ，保護膜層形成
用チャンバー４ｆを順次水平方向に連続的に並設し、ホ
ルダー運搬装置５によって回転ホルダー１が各チャンバ
ー内をその軸方向に移動できるように構成されている。

【００２４】まず、スパッタ源としてＳｉターゲットを
装着したカソードを備えた保護膜層形成用チャンバー４
ａ内に基板２を装着した回転ホルダー１を導入し、回転
ホルダー１を回転させながらＮ₂ との反応性スパッタよ
り基板２上にＳｉＮ保護膜層を形成する。

【００２５】次に、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットが装着
された１個のカソードを備えたＲ層形成用チャンバー４
ｂ内に回転ホルダー１を移動させ、回転ホルダー１を回
転させながらＳｉＮ保護膜層上にＲ層を形成する。

【００２６】さらに、ＴｂとＦｅＣｏターゲットが装着
された２個のカソードを備えたＭ層形成用チャンバー４
ｃに回転ホルダー１を移動させ、回転ホルダー１を回転
させながら２源同時スパッタによりＲ層上にＭ層１４を
形成する。

【００２７】次に、Ｒ層とは異なる組成のＧｄＦｅＣｏ
合金ターゲットを装着した１個のカソードを備えたＩ層
形成用チャンバー４ｄに回転ホルダー１を移動させ、回
転ホルダー１を回転させながらＭ層上にＩ層を形成す
る。

【００２８】次に、各々ＤｙターゲットとＦｅＣｏター
ゲットを装着した２個のカソードを備えたＷ層形成用チ
ャンバー４ｅ内に回転ホルダー１を移動させ、回転ホル
ダー１を回転させながら２源同時スパッタによりＩ層上
にＷ層を形成する。

【００２９】最後に、回転ホルダー１をＳｉターゲット
を装着したカソードを備えた保護膜形成用チャンバー４
ｆ内に移動させ、回転ホルダー１を回転させながらＷ層
上にＳｉＮ保護層を形成する。このように、本実施例に
おいて、複数の薄膜層を容易に連続形成することができ
る。

【００３０】なお、上記実施例においては、複数のチャ
ンバーを水平方向に並設したが、これに限らず例えば縦
方向に連続的に配置するなど、回転ホルダーの外周面と
間隔をあけて対面するようスパッタ源が配置され、回転
ホルダーと各チャンバー間とが軸方向に相対移動可能で
あればどの方向に設置されていてもに良い。回転ホルダ
ー１を軸方向に移動させるだけでなくスパッタ側を移動
させる構成としても良い。

【００３１】また、同一チャンバー内にＲ層、Ｍ層、Ｉ
層、Ｗ層用のスパッタ源を配置し、回転ホルダーの回転
と移動を連続的にして成膜を行うことも可能である。な
お、本発明は、オーバーライトディスク媒体に限らず、
連続書き込みや連続読み出しに対する耐久性の良い高信
頼性の光磁気ディスクを大量に安価に製作する場合にも
用いられる。もちろん、本発明は、実施例で示した基板
およびステッパ源の材料に限定されるものではない。

【００３２】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、一度に多
量の基板に均一な薄膜層を形成すること、かつ複数の薄
膜層の積層を容易に連続形成することが可能となり、信
頼性の高いオーバーライトディスク媒体を生産性よく安
価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるステッパ装置の概略構
成図である。

【図２】再生層付オーバーライトディスクの媒体構造を
示す断面図である。

【図３】従来のステッパ装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１，２１：回転ホルダー ２，１１，２２：基板 ３ａ，３ｂ，２３：カソード（ステッパ源） ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ：チャンバー ５：回転ホルダー搬送装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転ホルダーに保持された基板の表面に
   スパッタ源を対面させて前記基板表面に薄膜層を形成す
   るためのスパッタ装置において、 中心軸に関して回転対称な外周面形状を有し前記中心軸
   回りに回転する筒状の回転ホルダーと、前記回転ホルダ
   ーの外周面に前記基板を平面状に保持する保持手段と、
   前記回転ホルダーの外周面から間隔をあけて対面配置と
   なるように前記スパッタ源を支持する支持手段とを備え
   たことを特徴とするスパッタ装置。
2. 【請求項２】 前記回転ホルダーと前記スパッタ源とを
   前記中心軸方向に関して相対移動させる軸方向移動手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のスパ
   ッタ装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段が、複数の基板を前記回転
   ホルダーの外周面状に周方向および軸方向に並置状に保
   持するものであることを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載のスパッタ装置。
4. 【請求項４】 前記支持手段が、複数のスパッタ源を別
   々の位置に支持するものであることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載のスパッタ装置。