JPH06322538A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH06322538A JPH06322538A JP10955393A JP10955393A JPH06322538A JP H06322538 A JPH06322538 A JP H06322538A JP 10955393 A JP10955393 A JP 10955393A JP 10955393 A JP10955393 A JP 10955393A JP H06322538 A JPH06322538 A JP H06322538A
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- Japan
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- substrate
- target
- substrates
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜厚分布の均一化を図りつつサブストレート
への成膜効率と生産量とを共に向上させたスパッタリン
グ装置を提供する。 【構成】 真空容器７の上部に取付けられたホルダ８に
はターゲット２と同軸の円周上にミニディスク用の直径
が６４ｍｍのサブストレート６が等ピッチで４枚配置さ
れている。これらサブストレート６は円盤状のプレート
９に固定されており、ホルダ８を貫通したドライブシャ
フト１０を介して、図示しない駆動装置に接続されてい
る。また、本実施例ではサブストレート２の中心が通る
円の半径Ｒが６０mmに設定され、ターゲット２とサブス
トレート６との間の距離Ｌが４５ｍｍに設定されてい
る。
への成膜効率と生産量とを共に向上させたスパッタリン
グ装置を提供する。 【構成】 真空容器７の上部に取付けられたホルダ８に
はターゲット２と同軸の円周上にミニディスク用の直径
が６４ｍｍのサブストレート６が等ピッチで４枚配置さ
れている。これらサブストレート６は円盤状のプレート
９に固定されており、ホルダ８を貫通したドライブシャ
フト１０を介して、図示しない駆動装置に接続されてい
る。また、本実施例ではサブストレート２の中心が通る
円の半径Ｒが６０mmに設定され、ターゲット２とサブス
トレート６との間の距離Ｌが４５ｍｍに設定されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光磁気ディスク等の製造
に好適なスパッタリング装置に係り、特にサブストレー
ト上の膜厚分布の均一化と成膜効率等を向上させたスパ
ッタリング装置に関する。
に好適なスパッタリング装置に係り、特にサブストレー
ト上の膜厚分布の均一化と成膜効率等を向上させたスパ
ッタリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネトロンスパッタリング装置では、
電界と磁場とが直交する空間中でプラズマ放電を行なっ
てアルゴンイオン等の不活性ガスイオンを陰極であるタ
ーゲットに衝突させ、そこからスパッタされた粒子が対
向して配置されたサブストレート上に堆積する現象を利
用して成膜加工を行なっている。
電界と磁場とが直交する空間中でプラズマ放電を行なっ
てアルゴンイオン等の不活性ガスイオンを陰極であるタ
ーゲットに衝突させ、そこからスパッタされた粒子が対
向して配置されたサブストレート上に堆積する現象を利
用して成膜加工を行なっている。
【０００３】図６は直径が６４ｍｍの光磁気ディスク
（いわゆるミニディスク）の成膜加工を行なうプレーナ
マグネトロンスパッタリング装置の要部を示したもので
あり、陰極であるバッキングプレート１の上部にはシリ
コンやＭＯ（鉄、テルビ、コバルト等からなる光磁気膜
用の合金）を素材とした円盤形状のターゲット２が固定
されており、その周囲に陽極である円環形状のアノード
３が配置されている。バッキングプレート１の下方に
は、円盤形状の磁石４が配置されており、この磁石４が
ターゲット２と同軸のモータ５に偏心した位置で保持さ
れている。したがって、モータ５が回転すると、バッキ
ングプレート１の下方で磁石４が偏心回転し、これによ
り円形の磁場がターゲット２に対して偏心回転すること
になる。そして、バッキングプレート１とアノード３と
の間に電圧を印加すると、磁場と共に回転するプラズマ
放電（図６中にＰで示す）が発生し、ターゲット２が均
一にスパッタリングされる。一方、ターゲット２の上方
には、円盤形状のサブストレート６が対向して配置され
ている。サブストレート６は、図示しない搬送機構によ
り、窒素ガスやアルゴンガスが導入された真空容器７の
上部に順次搬送され、成膜加工が行なわれる。図中、８
はサブストレート６を保持するホルダである。
（いわゆるミニディスク）の成膜加工を行なうプレーナ
マグネトロンスパッタリング装置の要部を示したもので
あり、陰極であるバッキングプレート１の上部にはシリ
コンやＭＯ（鉄、テルビ、コバルト等からなる光磁気膜
用の合金）を素材とした円盤形状のターゲット２が固定
されており、その周囲に陽極である円環形状のアノード
３が配置されている。バッキングプレート１の下方に
は、円盤形状の磁石４が配置されており、この磁石４が
ターゲット２と同軸のモータ５に偏心した位置で保持さ
れている。したがって、モータ５が回転すると、バッキ
ングプレート１の下方で磁石４が偏心回転し、これによ
り円形の磁場がターゲット２に対して偏心回転すること
になる。そして、バッキングプレート１とアノード３と
の間に電圧を印加すると、磁場と共に回転するプラズマ
放電（図６中にＰで示す）が発生し、ターゲット２が均
一にスパッタリングされる。一方、ターゲット２の上方
には、円盤形状のサブストレート６が対向して配置され
ている。サブストレート６は、図示しない搬送機構によ
り、窒素ガスやアルゴンガスが導入された真空容器７の
上部に順次搬送され、成膜加工が行なわれる。図中、８
はサブストレート６を保持するホルダである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したスパッタリン
グ装置では、ターゲット２から放出されたスパッタ粒子
がサブストレート６に衝突・堆積することによって薄膜
が形成される。ところが、サブストレート６上の膜厚分
布を許容限度（１．５％程度）以下にしようとする場
合、スパッタ粒子のサブストレート６以外の部材（ホル
ダ８や真空容器７の内壁）への付着が多く、ターゲット
２から放出された全スパッタ粒子のサブストレート６へ
の堆積率すなわち成膜効率が約９％と非常に悪くなる問
題があった。そして、スパッタリング用のターゲット
２、特にＭＯを素材としたものは非常に高価であるた
め、成膜効率の向上が望まれていた。尚、膜厚分布Ｄ
は、サブストレート６に堆積した薄膜の最大膜厚をＴｍ
ａｘ、最小膜厚をＴｍｉｎとしたとき、Ｄ＝（Ｔｍａｘ
−Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ）で求められる。
グ装置では、ターゲット２から放出されたスパッタ粒子
がサブストレート６に衝突・堆積することによって薄膜
が形成される。ところが、サブストレート６上の膜厚分
布を許容限度（１．５％程度）以下にしようとする場
合、スパッタ粒子のサブストレート６以外の部材（ホル
ダ８や真空容器７の内壁）への付着が多く、ターゲット
２から放出された全スパッタ粒子のサブストレート６へ
の堆積率すなわち成膜効率が約９％と非常に悪くなる問
題があった。そして、スパッタリング用のターゲット
２、特にＭＯを素材としたものは非常に高価であるた
め、成膜効率の向上が望まれていた。尚、膜厚分布Ｄ
は、サブストレート６に堆積した薄膜の最大膜厚をＴｍ
ａｘ、最小膜厚をＴｍｉｎとしたとき、Ｄ＝（Ｔｍａｘ
−Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ）で求められる。
【０００５】一方、上述した装置ではサブストレート６
への成膜を一枚ずつ行うため、サブストレート６の搬送
に多くの時間を要していた。したがって、成膜速度を４
０オングストローム／秒とすると、２７０オングストロ
ームの薄膜を形成するには７秒かかり、装置１台当たり
の生産量が３６０枚／時間程度と甚だ悪くなり、大量生
産に対応できなかった。
への成膜を一枚ずつ行うため、サブストレート６の搬送
に多くの時間を要していた。したがって、成膜速度を４
０オングストローム／秒とすると、２７０オングストロ
ームの薄膜を形成するには７秒かかり、装置１台当たり
の生産量が３６０枚／時間程度と甚だ悪くなり、大量生
産に対応できなかった。
【０００６】そこで、本発明は、上記従来技術が有する
問題点を解消し、膜厚分布の均一化を図りつつサブスト
レートへの成膜効率と生産量とを共に向上させたスパッ
タリング装置を提供することを目的とする。
問題点を解消し、膜厚分布の均一化を図りつつサブスト
レートへの成膜効率と生産量とを共に向上させたスパッ
タリング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスパッタリング装置は、スパッタ加工され
るべきサブストレートと円盤状のターゲットとを対向さ
せて配置し、前記ターゲット上の空間でプラズマ放電を
行なうことにより、前記サブストレートの表面にスパッ
タ膜を形成するスパッタリング装置において、前記サブ
ストレートを前記ターゲットと同軸の円周上に等ピッチ
で４枚配置すると共に、これらサブストレートにそれぞ
れ自転運動を行なわせることを特徴とし、また、前記サ
ブストレートの直径が６４ｍｍの場合、４枚のサブスト
レートの中心が通る円の半径を５９〜６１mmの範囲に設
定し、かつ前記サブストレートと前記ターゲットとの距
離を４０〜５０mmの範囲に設定したことを特徴とするも
のである。
に、本発明のスパッタリング装置は、スパッタ加工され
るべきサブストレートと円盤状のターゲットとを対向さ
せて配置し、前記ターゲット上の空間でプラズマ放電を
行なうことにより、前記サブストレートの表面にスパッ
タ膜を形成するスパッタリング装置において、前記サブ
ストレートを前記ターゲットと同軸の円周上に等ピッチ
で４枚配置すると共に、これらサブストレートにそれぞ
れ自転運動を行なわせることを特徴とし、また、前記サ
ブストレートの直径が６４ｍｍの場合、４枚のサブスト
レートの中心が通る円の半径を５９〜６１mmの範囲に設
定し、かつ前記サブストレートと前記ターゲットとの距
離を４０〜５０mmの範囲に設定したことを特徴とするも
のである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、４枚のサブストレートを円周
上に配置し、かつ自転運動させながらスパッタリングを
行なうため、スパッタ粒子のサブストレート以外の部材
への付着が少なくなって成膜効率が向上する一方、１枚
のサブストレート当たりの搬送時間が減少する。また、
サブストレートがミニディスク用である場合、サブスト
レートの中心が通る円の半径およびサブストレートとタ
ーゲット間の距離を上記範囲に設定することにより、膜
厚分布を低く抑えながら、成膜速度が向上する。
上に配置し、かつ自転運動させながらスパッタリングを
行なうため、スパッタ粒子のサブストレート以外の部材
への付着が少なくなって成膜効率が向上する一方、１枚
のサブストレート当たりの搬送時間が減少する。また、
サブストレートがミニディスク用である場合、サブスト
レートの中心が通る円の半径およびサブストレートとタ
ーゲット間の距離を上記範囲に設定することにより、膜
厚分布を低く抑えながら、成膜速度が向上する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を適用した光磁気ディスク成膜
用のプレーナマグネトロンスパッタリング装置の一実施
例について、添付の図面を参照して説明する。尚、実施
例の説明にあたっては従来装置と同一の部材に同一の符
号を付し、重複する説明を省略する。図１および図２
（図１中のＡ矢視図）に示したように、本実施例の構成
は全体的には前述した従来装置と略同様であるが、真空
容器７の上部すなわちホルダ８の下面にはターゲット２
と同軸の円周上にミニディスク用の直径が６４ｍｍのサ
ブストレート６が等ピッチで４枚配置されている。これ
らサブストレート６は円盤状のプレート９に固定されて
おり、ホルダ８を貫通したドライブシャフト１０を介し
て、図示しない駆動装置に接続されている。また、本実
施例ではサブストレート２の中心が通る円の半径Ｒが６
０mmに設定され、かつターゲット２とサブストレート６
との間の距離Ｌが４５ｍｍに設定されている。
用のプレーナマグネトロンスパッタリング装置の一実施
例について、添付の図面を参照して説明する。尚、実施
例の説明にあたっては従来装置と同一の部材に同一の符
号を付し、重複する説明を省略する。図１および図２
（図１中のＡ矢視図）に示したように、本実施例の構成
は全体的には前述した従来装置と略同様であるが、真空
容器７の上部すなわちホルダ８の下面にはターゲット２
と同軸の円周上にミニディスク用の直径が６４ｍｍのサ
ブストレート６が等ピッチで４枚配置されている。これ
らサブストレート６は円盤状のプレート９に固定されて
おり、ホルダ８を貫通したドライブシャフト１０を介し
て、図示しない駆動装置に接続されている。また、本実
施例ではサブストレート２の中心が通る円の半径Ｒが６
０mmに設定され、かつターゲット２とサブストレート６
との間の距離Ｌが４５ｍｍに設定されている。
【００１０】成膜加工にあたって、本実施例ではドライ
ブシャフト１０を駆動装置により回転させながら、ター
ゲット２をスパッタリングする。すると、ターゲット２
の上方で各サブストレート６が自転運動を行ない、サブ
ストレート６の各部位がプラズマＰに均一に対峙するよ
うになる。その結果、サブストレート６の表面へのスパ
ッタ粒子の衝突・堆積が平均化され、膜厚分布Ｄが約
０．４％という非常に均一な薄膜を形成できるようにな
った。また、ホルダ８に複数のサブストレート６を等ピ
ッチで配置する場合、周知のように、サブストレート６
の枚数を４枚としたときにホルダ８の径に対するサブス
トレート６の総面積が最も高くなる。したがって、スパ
ッタ粒子のサブストレート６以外の部材への付着が減少
し、サブストレート６への成膜効率も約１６．２％と向
上した。更に、成膜速度が２６．４オングストローム／
秒以上となり、２７０オングストロームの薄膜を約１
０．２秒で形成でき、装置１台当たりの生産量を９５０
枚／時間以上にすることができ、大量生産に十分対応で
きるようになった。
ブシャフト１０を駆動装置により回転させながら、ター
ゲット２をスパッタリングする。すると、ターゲット２
の上方で各サブストレート６が自転運動を行ない、サブ
ストレート６の各部位がプラズマＰに均一に対峙するよ
うになる。その結果、サブストレート６の表面へのスパ
ッタ粒子の衝突・堆積が平均化され、膜厚分布Ｄが約
０．４％という非常に均一な薄膜を形成できるようにな
った。また、ホルダ８に複数のサブストレート６を等ピ
ッチで配置する場合、周知のように、サブストレート６
の枚数を４枚としたときにホルダ８の径に対するサブス
トレート６の総面積が最も高くなる。したがって、スパ
ッタ粒子のサブストレート６以外の部材への付着が減少
し、サブストレート６への成膜効率も約１６．２％と向
上した。更に、成膜速度が２６．４オングストローム／
秒以上となり、２７０オングストロームの薄膜を約１
０．２秒で形成でき、装置１台当たりの生産量を９５０
枚／時間以上にすることができ、大量生産に十分対応で
きるようになった。
【００１１】発明者らが種々に条件を変えてシュミレー
ションを行なったところ、Ｒを５９〜６１mmの範囲に設
定し、かつＬを４０〜５０mmの範囲に設定した場合、図
３に示したように、成膜効率を約１５％以上とすること
ができた。また、この範囲での膜厚分布Ｄは、図４に示
したように約１．２％以内に収まり、許容限度内に十分
収めることができた。更に、この範囲では、図５に示し
たように、成膜速度が２５オングストローム／秒以上と
なり、２７０オングストロームの薄膜を約１１秒で形成
でき、装置１台当たりの生産量を９００枚／時間以上に
することができた。尚、Ｌを４０ｍｍ以下にすると、成
膜速度および成膜効率が更に高まる。ところが、この場
合には膜厚分布Ｄが悪くなる他、プラズマＰとサブスト
レート６との距離が少なくなるためにサブストレート６
の温度が上昇し、溶損等の不具合が発生した。
ションを行なったところ、Ｒを５９〜６１mmの範囲に設
定し、かつＬを４０〜５０mmの範囲に設定した場合、図
３に示したように、成膜効率を約１５％以上とすること
ができた。また、この範囲での膜厚分布Ｄは、図４に示
したように約１．２％以内に収まり、許容限度内に十分
収めることができた。更に、この範囲では、図５に示し
たように、成膜速度が２５オングストローム／秒以上と
なり、２７０オングストロームの薄膜を約１１秒で形成
でき、装置１台当たりの生産量を９００枚／時間以上に
することができた。尚、Ｌを４０ｍｍ以下にすると、成
膜速度および成膜効率が更に高まる。ところが、この場
合には膜厚分布Ｄが悪くなる他、プラズマＰとサブスト
レート６との距離が少なくなるためにサブストレート６
の温度が上昇し、溶損等の不具合が発生した。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ミニディスク用の４枚のサブストレートを円
周上に配置して自転運動させながらスパッタリングを行
なうと共に、サブストレートの中心が通る円の半径およ
びサブストレートとターゲット間の距離を最適な範囲に
設定するようにしたため、膜厚分布の均一化を図りつつ
サブストレートへの成膜効率と生産量とを共に向上させ
ることが可能となる。
によれば、ミニディスク用の４枚のサブストレートを円
周上に配置して自転運動させながらスパッタリングを行
なうと共に、サブストレートの中心が通る円の半径およ
びサブストレートとターゲット間の距離を最適な範囲に
設定するようにしたため、膜厚分布の均一化を図りつつ
サブストレートへの成膜効率と生産量とを共に向上させ
ることが可能となる。
【図１】本発明によるプレーナマグネトロンスパッタリ
ング装置の一実施例の要部を示した縦断面図。
ング装置の一実施例の要部を示した縦断面図。
【図２】図１中のＡ矢視図。
【図３】実施例における成膜効率を示したグラフ。
【図４】実施例における膜厚分布を示したグラフ。
【図５】実施例における成膜速度を示したグラフ。
【図６】従来のプレーナマグネトロンスパッタリング装
置の要部を示した縦断面図。
置の要部を示した縦断面図。
１ バッキングプレート ２ ターゲット ３ アノード ４ 磁石 ５ モータ ６ サブストレート ７ 真空容器 ８ ホルダ ９ プレート １０ ドライブシャフト
Claims (2)
- 【請求項１】スパッタ加工されるべきサブストレートと
円盤状のターゲットとを対向させて配置し、前記ターゲ
ット上の空間でプラズマ放電を行なうことにより、前記
サブストレートの表面にスパッタ膜を形成するスパッタ
リング装置において、前記サブストレートを前記ターゲ
ットと同軸の円周上に等ピッチで４枚配置すると共に、
これらサブストレートにそれぞれ自転運動を行なわせる
ことを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項２】前記サブストレートの直径が６４ｍｍの場
合、４枚のサブストレートの中心が通る円の半径を５９
〜６１mmの範囲に設定し、かつ前記サブストレートと前
記ターゲットとの距離を４０〜５０mmの範囲に設定した
ことを特徴とする請求項１記載のスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10955393A JPH06322538A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10955393A JPH06322538A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06322538A true JPH06322538A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14513166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10955393A Pending JPH06322538A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06322538A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5911861A (en) * | 1995-03-31 | 1999-06-15 | Balzers Aktiengesellschaft | Coating station |
| JP2001323371A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-11-22 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| WO2006013908A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Showa Denko K.K. | Production method for magnetic recording medium |
-
1993
- 1993-05-11 JP JP10955393A patent/JPH06322538A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5911861A (en) * | 1995-03-31 | 1999-06-15 | Balzers Aktiengesellschaft | Coating station |
| US6123814A (en) * | 1995-03-31 | 2000-09-26 | Balzers Aktiengesellschaft | Coating station |
| JP2001323371A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-11-22 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| JP4656744B2 (ja) * | 2000-03-09 | 2011-03-23 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタリング装置 |
| WO2006013908A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Showa Denko K.K. | Production method for magnetic recording medium |
| US7663838B2 (en) | 2004-08-05 | 2010-02-16 | Showa Denko K.K. | Production method for magnetic recording medium |
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