JPH08315432A - 光情報記録媒体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

光情報記録媒体の製造装置及び製造方法

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JPH08315432A
JPH08315432A JP7116058A JP11605895A JPH08315432A JP H08315432 A JPH08315432 A JP H08315432A JP 7116058 A JP7116058 A JP 7116058A JP 11605895 A JP11605895 A JP 11605895A JP H08315432 A JPH08315432 A JP H08315432A
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film
light
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Shoichi Kawai
川井  正一
Toshiki Ito
伊藤  俊樹
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の上に形成される膜の膜厚を精度良く検
出し、膜厚精度が高い光情報記録媒体を製造する。 【構成】 投光器7から基板ホルダー3に取付けられた
モニター基板5に光を照射し、モニター基板5で反射し
た光を受光器10で検出する。膜厚コントローラには、
受光器10で検出された光のエネルギー反射率と、モニ
ター基板5の上に形成される膜の膜厚との関係が記憶さ
れており、上記エネルギー反射率を求めることにより、
モニター基板5上に形成された膜の膜厚を求めることが
できるようになっている。このように、光を直接膜に照
射して膜厚を求めることができるため、膜厚を精度良く
検出することができる。したがって、膜厚精度が高い光
情報記録媒体を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体の製造
装置および製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、再生専用型(ROM型)、追記
型、書換型の光情報記録媒体が開発されている。これら
の光情報記録媒体は、電子ビーム、イオンプレーティン
グ、イオンアシストなどの真空蒸着法やスパッタリング
法などの手法を用い、基板上に複数の膜を所定の膜厚で
積層形成する装置により製造される。
【0003】上記製造装置において、各膜の膜厚制御
は、水晶片に電極を取付けた水晶振動子をターゲット材
料または蒸着源のイオンが飛ぶ軌道上に位置するように
ターゲット近傍に設け、その水晶振動子にイオンが衝突
して発生する振動の数を計測してターゲットから基板へ
飛んだイオンの量を求め、そのイオン量から基板上に形
成された膜の膜厚を推定することにより行われる。
【0004】また、スパッタリング法を用いるものにお
いては、スパッタリング時間と膜厚との関係を予め求め
ておき、スパッタリング時間を測定することにより膜厚
を推定するものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水晶振動子を
用いるものは、水晶振動子にイオンが堆積して振動数が
変化するため、膜厚の検出精度が低いという問題があ
る。しかも、ターゲットまたは蒸着源の交換を行うため
に水晶振動子を取り外し、再度、水晶振動子を取付ける
場合に、その取付位置がずれてしまうと、膜厚の検出精
度が低くなるという問題もある。
【0006】また、スパッタリング時間を測定するもの
は、チャンバー内の清掃やターゲット材料の交換などに
より、最初に設定された成膜条件がずれてくるため、や
はり膜厚の検出精度が低いという問題がある。そこで本
発明は、光情報記録媒体の製造において、膜厚の検出精
度を高めることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、請求項1に記載の発明では、光情報記録媒
体(40)を構成する基板(4)を基板取付手段(3)
の一の面に取付けて回転させ、前記基板(4)上に形成
される膜(42〜46)の材料(2)の粒子を前記基板
(4)上に堆積させることにより、前記基板(4)上に
膜(42〜46)を形成する光情報記録媒体(40)の
製造装置であって、前記基板取付手段(3)の一の面に
取付けられるモニター基板(5)と、前記モニター基板
(5)に光を照射する光照射手段(7)と、前記光照射
手段(7、8)から前記モニター基板(5)に照射さ
れ、前記モニター基板(5)にて変化された光を検出す
る光検出手段(9、10)と、前記光検出手段(9、1
0)により検出された光に基づいて、前記基板(4)上
に形成された膜(42〜46)の膜厚を演算するととも
に、この演算された膜厚に基づいて前記材料(2)の粒
子の前記基板(4)およびモニター基板(5)の上への
堆積量を調整する堆積量調整手段(12、ステップS1
〜S5)とを備えるという技術的手段を採用する。
【0008】請求項2に記載の発明では、光情報記録媒
体(40)を構成する膜(42〜46)が上に形成され
る基板(4)と、前記基板(4)を一の面に取付ける基
板取付手段(3)と、前記基板取付手段(3)の一の面
に取付けられ、前記膜(42〜46)が上に形成される
モニター基板(5)と、前記基板取付手段(3)を回転
させる回転手段(13)と、前記膜(42〜46)の材
料源(2)と、前記材料源(2)の粒子を前記基板
(4)およびモニター基板(5)の上に堆積させて前記
膜(42〜46)を形成する成膜手段(1、6、11、
16)と、前記モニター基板(5)上に光を照射する光
照射手段(7)と、前記光照射手段(7)から前記モニ
ター基板(5)に照射され、前記モニター基板(5)に
て変化された光を検出する光検出手段(9、10)と、
前記光検出手段(9、10)により検出された光に基づ
いて、前記基板(4)上に形成された膜(42〜46)
の膜厚を演算するとともに、前記演算された膜厚に基づ
いて前記成膜手段(1、6、11、16)による前記材
料源(2)の粒子の前記基板(4)およびモニター基板
(5)の上への堆積量を調整する堆積量調整手段(1
2、ステップS1〜S5)と、を備えたという技術的手
段を採用する。
【0009】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の光情報記録媒体の製造装置において、前記成膜手段
(1、6、11、16)は、前記材料源(2)をスパッ
タリングすることにより前記材料源(2)の粒子を前記
基板(4)およびモニター基板(5)の上に堆積して成
膜するものであるという技術的手段を採用する。請求項
4に記載の発明では、請求項2に記載の光情報記録媒体
の製造装置において、前記成膜手段(1、6、11、1
6)は、前記材料源(2)の粒子を前記基板(4)およ
びモニター基板(5)の上に真空蒸着させて成膜するも
のであるという技術的手段を採用する。
【0010】請求項5に記載の発明では、請求項1ない
し4のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造装置
において、前記回転手段(13)により、前記基板取付
手段(3)が回転されたときに、前記光照射手段(7)
から照射された光が前記モニター基板(5)に照射され
るタイミングを検出するタイミング検出手段(13、S
1)が備えられており、前記堆積量調整手段(12、ス
テップS1〜S5)は、前記タイミング検出手段(1
3、S1)により検出されたタイミングに応じて前記演
算および堆積量の調整を行うものであるという技術的手
段を採用する。
【0011】請求項6に記載の発明では、請求項1ない
し5のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造装置
において、前記光検出手段(9、10)は、前記光照射
手段(7)から前記モニター基板(5)へ照射されて前
記モニター基板(5)にて反射された反射光を検出する
ものであるという技術的手段を採用する。請求項7に記
載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載
の光情報記録媒体の製造装置において、前記光検出手段
(9、10)は、前記光照射手段(7)から前記モニタ
ー基板(5)へ照射されて前記モニター基板(5)を透
過した透過光を検出するものであるという技術的手段を
採用する。
【0012】請求項8に記載の発明では、請求項6に記
載の光情報記録媒体の製造装置において、前記堆積量調
整手段(12、ステップS1〜S5)は、前記光検出手
段(9、10)により検出された反射光に基づいて前記
光照射手段(7)から照射された光の前記モニター基板
(5)に対するエネルギー反射率を演算するとともに、
そのエネルギー反射率に基づいて前記基板(4)上に形
成された膜(42〜46)の膜厚を演算し、前記演算さ
れた膜厚が所定の膜厚になったときに前記材料源(2)
の粒子の前記基板(4)およびモニター基板(5)の上
への堆積量を調整するものであるという技術的手段を採
用する。
【0013】請求項9に記載の発明では、請求項6に記
載の光情報記録媒体の製造装置において、前記堆積量調
整手段(12、ステップS1〜S5)は、前記光検出手
段(9、10)により検出された透過光に基づいて前記
光照射手段(7)から照射された光の前記モニター基板
(5)に対するエネルギー透過率を演算するとともに、
そのエネルギー透過率に基づいて前記基板(4)上に形
成された膜(42〜46)の膜厚を演算し、前記演算さ
れた膜厚が所定の膜厚になったときに前記材料源(2)
の粒子の前記基板(4)およびモニター基板(5)の上
への堆積量を調整するものであるという技術的手段を採
用する。
【0014】請求項10に記載の発明では、請求項1な
いし9のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造装
置において、前記堆積量調整手段(12、ステップS1
〜S5)は、前記演算された膜厚が、所定の膜厚に達し
たことを判定する判定手段(S4)を備えており、前記
判定手段(S4)による判定結果が、前記演算された膜
厚が前記所定の膜厚に達したという判定結果である場合
に、前記材料源(2)の粒子の前記基板(4)およびモ
ニター基板(5)の上への堆積を停止するものであると
いう技術的手段を採用する。
【0015】請求項11に記載の発明では、光情報記録
媒体(40)を構成する膜(42〜46)を形成する材
料(2)の粒子を基板(4)上に所定の成膜条件下で堆
積して膜を形成する成膜工程(工程100〜500)
と、前記基板上に形成した膜に光を照射するとともに、
前記膜にて変化した光を検出し、前記検出した光に基づ
いて前記基板上に形成する膜を所定の膜厚に制御する膜
厚制御工程(工程600、700)と、を備え、前記各
工程(100〜700)を前記基板(4)上に形成され
る複数膜(42〜46)のそれぞれの膜に対応する成膜
条件下で繰り返すことにより(工程800)、前記基板
(4)上に複数の膜(42〜46)を積層形成するとい
う技術的手段を採用する。
【0016】請求項12に記載の発明では、請求項11
に記載の光情報記録媒体の製造方法において、前記成膜
工程(工程100〜500)は、材料源(2)をスパッ
タリングすることにより前記材料源(2)の粒子を前記
基板(4)上に堆積して成膜するものであるという技術
的手段を採用する。請求項13に記載の発明では、請求
項11に記載の光情報記録媒体の製造方法において、前
記成膜工程(工程100〜500)は、材料源(2)の
粒子を前記基板(4)上に真空蒸着させて成膜するもの
であるという技術的手段を採用する。
【0017】請求項14に記載の発明では、請求項11
乃至13のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造
方法において、前記膜厚制御工程(工程600、70
0)は、前記膜より検出した光の反射率が予めプログラ
ムされている反射率の膜厚依存性と比較することによ
り、前記膜厚が所定の膜厚になったときに前記材料
(2)の粒子の前記基板(4)上への堆積量を調整する
ものであるという技術的手段を採用する。
【0018】請求項15に記載の発明では、請求項11
乃至13のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造
方法において、前記膜厚制御工程(工程600、70
0)は、前記膜より検出した光の透過率が予めプログラ
ムされている透過率の膜厚依存性と比較することによ
り、前記膜厚が所定の膜厚になったときに前記材料
(2)の粒子の前記基板(4)上への堆積量を調整する
ものであるという技術的手段を採用する。
【0019】請求項16に記載の発明では、請求項11
乃至15のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造
方法において、前記膜厚制御工程(工程600、70
0)は、前記膜厚が、所定の膜厚に達したことを判定す
る判定工程(S4)を備えており、前記判定工程(S
4)による判定結果が、前記膜厚が前記所定の膜厚に達
したという判定結果である場合に、前記材料(2)の粒
子が前記基板(4)上への堆積を停止するものであると
いう技術的手段を採用する。
【0020】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
【0021】
【発明の作用効果】請求項1ないし10に記載の発明に
よれば、光照射手段により照射された光がモニター基板
に照射されるようになっており、そのモニター基板にて
変化した光を光検出手段により検出することができる。
つまり、上記光検出手段により検出される光と上記基板
の上に形成される膜の膜厚との関係を予め求めておけ
ば、上記光を検出することにより上記基板上に形成され
た膜の膜厚を演算することができる。
【0022】そして、堆積量調整手段により、上記演算
された膜厚が所定の膜厚になったときに上記膜を形成す
る材料源の粒子の上記基板およびモニター基板の上への
堆積量を調整することにより、上記膜を所定の膜厚に制
御することができる。上述のように、請求項1ないし1
0に記載の発明によれば、モニター基板に光を照射し、
そのモニター基板(基板)にて変化された光に基づいて
直接的に膜厚を求めることができ、上記従来のように、
水晶振動子に付着したイオンや成膜条件の変化による影
響を受けることがないため、膜厚の検出精度を高めるこ
とができる。
【0023】請求項11ないし16に記載の発明によれ
ば、上記したような製造装置を用いて、精度の高い膜厚
を有する光情報記録媒体を製造することができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1に基づいて
説明する。図1は、第1実施例の光情報記録媒体の製造
装置(以下、製造装置と略す)の主要構成を示す説明図
である。なお、本実施例ではスパッタリング法を用いた
製造装置を代表に説明する。
【0025】真空チャンバー(以下、チャンバーと略
す)1の排気口6には、排気口6の開閉を行う真空バル
ブ(図示しない)が設けられており、その真空バルブに
はチャンバー1内の排気を行うロータリポンプ、クライ
オポンプ、拡散ポンプ、あるいはターボ分子ポンプ(図
示しない)が接続されている。チャンバー1のガス供給
口11には、ガス供給口11の開閉を行う真空バルブ
(図示しない)が設けられており、その真空バルブには
チャンバー1内へArガス、N2 ガスなどを供給するガ
スボンベ(図示しない)が接続されている。
【0026】チャンバー1の外部上方には、ロータリエ
ンコーダを備えたモータ13が設けられている。そのモ
ータ13の回転軸13aは、チャンバー1内に突出され
ており、その回転軸13aには回転軸13aを中心とす
る円盤形状の基板ホルダー3が取り付けられている。基
板ホルダー3の下面には、光情報記録媒体を構成する基
板4が複数取り付けられている。各基板4は、基板ホル
ダー3の下面に同じ軌道を公転するように水平姿勢で取
り付けられている。各基板4は、ガラスやプラスチック
などの材料で形成されている。
【0027】基板ホルダー3の下面の基板4と4の間に
は、シリコンやガラスなどの材料で形成された1枚のモ
ニター基板5が基板4と同じ姿勢で取り付けられてお
り、基板4および基板ホルダー5は、回転軸13aを中
心として自公転するようになっている。つまり、基板4
と同じ条件で取り付けられているモニター基板5の上に
形成された膜の膜厚を測定することにより、基板4の上
に形成された膜の膜厚を推定できるようになっている。
【0028】チャンバー1の内部底面であって基板4と
対向する位置には、スパッタ源である成膜材料としての
円盤形状のターゲット(以下、ターゲットと略す)2が
設けられている。ターゲット2の上面と基板4の下面と
は平行になっている。チャンバー1の外部下方には、上
記基板4の下面に形成された膜の膜厚を測定する光学式
膜厚計14が設けられている。光学式膜厚計14には、
膜厚測定用のレーザ光を出射する半導体レーザを備え
た、光照射手段としての投光器7が設けられており、投
光器7のレーザ光の出射方向には逆V字型のミラー8が
設けられている。ミラー8の上方であって、チャンバー
1の底部には、ミラー8で反射されたレーザ光とモニタ
ー基板5で反射されたレーザ光とが透過する検出窓15
が設けられている。
【0029】ミラー8は、外面に反射コーティングが施
された反射面8aおよび8bが形成されており、反射面
8aは、投光器7から出射されたレーザ光を反射して、
その反射光を検出窓15の鉛直方向に位置するモニター
基板5の下面に導く角度に設定されている。反射面8b
は、上記モニター基板5で反射されたレーザ光を反射し
て光検出手段としてのフィルター9へ導く角度に設定さ
れている。
【0030】フィルター9は、ミラー8の反射面8bで
反射された光を入射して、その入射された光のうちの余
分な光を濾過して測定精度を高める作用をする。フィル
ター9を通ったレーザ光の進行方向の光路上には、フィ
ルター9を通った光を入射し、その入射された光の光パ
ワーをその光パワーに応じた電気信号に変換する、光検
出手段としての受光器10が設けられている。受光器1
0としては、モノクロメータ、半導体検出器、フォトマ
ルなどが用いられる。
【0031】受光器10と上記モータ13のロータリエ
ンコーダとは、コンピュータを備えた膜厚コントローラ
12に接続されており、膜厚コントローラ12には受光
器10により検出された光パワー信号と、上記ロータリ
エンコーダにより検出されたタイミング信号とが入力さ
れるようになっている。図2は上記コンピュータが行う
処理を示すフローチャートである。膜厚コントローラ1
2は、タイミング信号が入力されたときに(ステップS
1)、上記光パワー信号に基づいて上記モニター基板5
の上に形成された膜のエネルギー反射率(以下、反射率
と略す)を演算する(S2)。
【0032】上記反射率と上記膜の膜厚との関係は、図
4に示すように、最大の反射率(%)を示すときの膜厚
は(2n−1)λ/4であり(n:整数、λ:モニター
基板5に照射された光の波長)、最小の反射率(反射率
0)を示すときの膜厚はnλ/2である。なお、図4に
示す反射率と膜厚との関係の周期は、膜の屈折率によっ
て変化しないが、グラフの曲線の勾配は、膜の屈折率に
よって変化する。
【0033】上記関係は膜厚コントローラ12のコンピ
ュータにマップとして記憶されている。上記コンピュー
タは、上記演算された反射率に対応する膜厚のデータを
上記マップから抽出する(S3)。また、上記コンピュ
ータは、上記抽出された膜厚が予め記憶された指定の膜
厚であるか否かを判定し(S4)、指定の膜厚であると
判定したときに上記電源16へ電源遮断信号を出力する
(S5)。
【0034】基板ホルダー3とターゲット2には、スパ
ッタ用の電源16が接続されており、基板ホルダー3と
ターゲット2との間に高周波、あるいはDCバイアスが
かかるようになっている。次に、上記構成の製造装置を
用いて光情報記録媒体を製造する方法について、図2な
いし図5に基づいて説明する。
【0035】図3は光情報記録媒体の製造工程を示す工
程図、図5は製造すべき光情報記録媒体の部分断面を示
す模式図である。まず、投光器7から出射された光がミ
ラー8で反射され、モニター基板5に照射されるタイミ
ングと、モニター基板5に照射された光を検出するタイ
ミングとを一致させるために、モータ13のロータリエ
ンコーダから出力されるパルス信号を膜厚コントローラ
12に入力して上記タイミングを膜厚コントローラ12
に設定する。
【0036】また、図5に示す光情報記録媒体40の各
膜42〜46の指定膜厚(下層保護膜42aは80n
m、下層保護膜42bは110nm、下層保護膜42c
は260nm、下層保護膜42dは250nm、記録膜
43は50nm、上層保護膜44は200nm、反射膜
45は100nm、反射防止膜46aは20nm、反射
防止膜46bは180nm)を膜厚コントローラ12に
設定する。
【0037】次に、図1のチャンバー1を開けて基板4
を基板ホルダー3に取付け、成膜材料であるTiO2
形成されたターゲット2をチャンバー1の底部所定箇所
にセットする(図3の工程100)。続いて排気口6の
真空バルブを開けてポンプを作動させ、チャンバー1内
を真空にする(工程200)。続いてチャンバー1内の
圧力が5×10Pa以下になったらガス供給口11の真
空バルブを開けてArガスをチャンバー1内へ供給し、
チャンバー1内の圧力を1×10Paにする(工程30
0)。
【0038】次に、ターゲット2の表面上の汚れなどを
取り除くためにArガスをターゲット2の表面に吹きつ
けてプリスパッタリングを行う(工程400)。続い
て、モータ13を駆動させて基板ホルダー3を回転し、
光学式膜厚計14を駆動させてレーザ光を基板ホルダー
3へ向けて照射させる。続いて、電源16をONし、基
板4およびモニター基板5とターゲット2との間に電圧
を印加してターゲット2のTiO2 を放電溶解させる。
そして、Arガスをターゲット2の表面に吹きつけると
(スパッタリング)、ターゲット2からTiO2 のイオ
ンが飛び出して基板4の表面に付着する(工程50
0)。
【0039】次に、膜厚コントローラ12がロータリエ
ンコーダから出力される信号を入力して、膜厚コントロ
ーラ12のコンピュータが、モニター基板5が検出窓1
5の鉛直方向を通過するタイミング、つまり、ミラー8
で反射された光がモニター基板5に照射されるタイミン
グであるか否かを判定する(ステップS1)。そして、
通過するタイミングであると判定されると、膜厚コント
ローラ12は、受光器10から入力された信号に基づい
て、モニター基板5の上に形成された膜に対するレーザ
光の反射率が演算され(S2)、その反射率に対応する
膜厚がマップから抽出される(S3)。
【0040】続いてその抽出された膜厚のデータと予め
設定記憶されている指定膜厚80nmとを比較し、上記
抽出された膜厚が指定膜厚に達したか否かが判定される
(S4、工程600)。ここで、指定膜厚に達していな
いと判定された場合は、上記ステップS1へ戻り、上記
ステップS1〜S4が実行される。上記ステップS1〜
S4は、基板4の表面に形成された膜の膜厚が指定膜厚
に達するまで繰り返され、ステップS4において、指定
膜厚に達したと判定されると、膜厚コントローラ12か
ら電源遮断信号が電源16へ出力され、電源16が遮断
される。そして、モータ13および光学式膜厚計14の
駆動が停止されて下層保護膜42aの成膜が終了する
(工程700)。
【0041】次に、ターゲット2の材料をSiO2 に交
換して上記工程およびステップを実行し、上記成膜され
た下層保護膜42aの上に下層保護膜42bを膜厚11
0nmで積層形成する。以後、上記同様の工程およびス
テップを実行し、TiO2 により下層保護膜42cを膜
厚260nmで、ZnS−SiO2 により下層保護膜4
2dを膜厚250nmで、Ge−Sb−Teにより記録
膜43を膜厚50nmで、ZnS−SiO2 により上層
保護膜44を膜厚200nmで、Auにより反射膜45
を膜厚100nmで順次下層保護膜42bの上に積層形
成する(工程800)。
【0042】次に、上記積層形成されたものを反射膜4
5側を上に基板4をターゲット2の方に向けて基板ホル
ダー3に取付ける。そして、ターゲット2の材料として
TiO2 を用い、上記同様の工程およびステップを実行
して基板1の表面に反射防止膜46aを膜厚20nmで
形成し、続いてMgF2 により、反射防止膜46aの上
に反射防止膜46bを膜厚180nmで積層形成する。
【0043】そして、チャンバー1内を大気圧にして基
板ホルダー3から上記形成されたものを取り外す(工程
900)。そして、紫外線硬化樹脂をスピンコートする
とともに、紫外線照射により硬化させ(工程100
0)、光情報記録媒体40が完成する。上述のように、
本第1実施例の製造装置によれば、モニター基板5に照
射されたレーザ光の反射率を演算することにより、モニ
ター基板5上に形成された膜の膜厚を演算することがで
きる。つまり、モニター基板5上に形成される膜の膜厚
と、その膜の反射率とは直接的に影響し合う関係にある
ため、その反射率を求めることにより、正確な膜厚を求
めることができる。
【0044】したがって、本第1実施例の製造装置を用
いれば、精度良く膜厚を制御することができるため、目
標とする反射率(光吸収率)などの特性を有する光情報
記録媒体を精度良く製造することができる。なお、上記
ミラー8に代えてプリズムを用いてもよいし、ハーフミ
ラー、ビームスプリッタ、1/4波長板、偏光ビームス
プリッタなどを組み合わせたものを用いてもよい。
【0045】次に、本発明の第2実施例を図6および図
7に基づいて説明する。本実施例の製造装置は、モニタ
ー基板5を透過した光の透過率を測定し、その透過率に
基づいて膜厚を測定することを特徴とする。図6に示す
ように、基板ホルダー3のモニター基板5が取付けられ
た部分は、円筒形状の空洞になっており、投光器7から
出射されてモニター基板5を透過した光が通過できるよ
うになっている。その通過した光の進行方向であって、
チャンバー1の上部には、検出窓15が設けられてい
る。検出窓15には、フィルター9を介して受光器10
が設けられており、受光器10の出力側は膜厚コントロ
ーラ12に接続されている。また、ロータリエンコーダ
を備えたモータ13も膜厚コントローラ12に接続され
ている。
【0046】次に、上記構成の製造装置を用いて、上記
光情報記録媒体40を製造する方法を説明する。基板ホ
ルダー3が回転してモニター基板5が、窓17の鉛直方
向に位置するタイミングは、上記第1実施例の製造装置
と同じように、モータ13に備えられたロータリエンコ
ーダから出力される信号が膜厚コントローラ12に備え
られたコンピュータに入力されて検出される(図2のS
1)。なお、スパッタリングを開始するまでのチャンバ
ー1内の準備は上記第1実施例と同じであるため説明は
省略する。
【0047】投光器7から出射されたレーザ光は、窓1
7を透過してモニター基板5の表面に照射され、モニタ
ー基板5を透過する。モニター基板5を透過した光は、
検出窓15を透過してフィルター9により余分な光が濾
過され、受光器10へ入射される。その受光器10に入
射された光は、受光器10により電気信号に変換され、
膜厚コントローラ12に入力される。そして、膜厚コン
トローラ12のコンピュータにより、上記電気信号の大
きさに基づいて透過率が演算される。
【0048】膜厚と透過率との関係は、図7に示すよう
に、最小の透過率を示すときの膜厚は(2n−1)λ/
4となり(n:整数、λ:モニター基板5に照射された
光の波長)、最大の透過率(反射率0)を示すときの膜
厚はnλ/2となる関係である。それらの関係は、膜厚
コントローラ12のコンピュータにマップとして記憶さ
れており、そのマップから上記コンピュータにより演算
された透過率に対応する膜厚のデータが抽出される。
【0049】続いて、その抽出された膜厚のデータが、
指定膜厚として記憶されている膜厚と比較され、指定膜
厚に達したと判断されるまで、上記膜厚のデータの抽出
と比較とが実行される。そして、指定膜厚に達した時点
で成膜が終了する。以後、上記第1実施例の製造方法と
同様に、各膜42〜46の成膜が行われ、光情報記録媒
体40が完成される。
【0050】上述のように、本第2実施例の製造装置に
よれば、精度良く膜厚を制御することができるため、目
標とする反射率(光吸収率)などの特性を有する光情報
記録媒体を製造することができる。次に、本発明の第3
実施例を図8に基づいて説明する。本第3実施例の製造
装置は、スパッタリングにより飛んだイオンが検出窓1
5に付着して検出精度が低下することを防止できること
を特徴とする。
【0051】図8は上記製造装置の主要構成を示す説明
図である。図8に示すように、上記第1実施例で示した
製造装置(図1参照)における検出窓15をチャンバー
1の底部の下方に下げた構造となっている。検出窓15
とチャンバー1の底部との間は、円筒形状の部材で形成
された光通路Aが設けられている。その光通路Aの外側
には、一対の電極18、18が相対向して設けられてお
り、両電極18は、それぞれ電源19に接続されてい
る。
【0052】そして、上記両電極18に負(−)の電圧
を印加して、光通路A内に負(−)の電界を作る。これ
により、スパッタリングして基板4の表面に到達しなか
ったターゲット材料の正(+)イオンであって、検出窓
15の上に落下しようとするイオンは、光通路A内の負
(−)の電界によって引き寄せられて光通路Aの内壁に
付着する。
【0053】したがって、ターゲット材料のイオンが検
出窓15の表面に付着して、光学式膜厚計20による膜
厚測定の精度が低下するのを防止することができる。な
お、上記各実施例に記載の製造装置は、スパッタリング
法を用いて成膜するものであるが、蒸着法を用いて製造
することもできる。上記蒸着法を用いる場合は、基板ホ
ルダー3の中心にモニター基板5が取付けられ、上記光
学式膜厚計14(20)は、検出窓15がモニター基板
5の真下に位置するように設けられる。また、蒸着源
は、上記検出窓15の近傍に設けられる。そして、上記
第1実施例または第3実施例と同様に、モニター基板5
に光を照射し、その反射光の光パワーを検出することに
より行われる。
【0054】上述のように、蒸着法を用いた製造装置の
場合は、蒸着源が基板ホルダー3の中心のほぼ真下に位
置するため、蒸着源から基板4および基板ホルダー5ま
での距離がほぼ同じとなる。したがって、モニター基板
5の膜厚と基板4の膜厚との誤差を上記スパッタリング
法を用いた製造装置よりも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施例の製造装置の構成図である。
【図2】膜厚コントローラ12に備えられたコンピュー
タの処理を示すフローチャートである。
【図3】光情報記録媒体の製造方法を示す工程図であ
る。
【図4】膜厚と反射率との関係を示すグラフである。
【図5】光情報記録媒体の一部断面構造を示す模式図で
ある。
【図6】本発明第2実施例の製造装置の構成図である。
【図7】膜厚と透過率との関係を示すグラフである。
【図8】本発明第3実施例の製造装置の構成図である。
【符号の説明】
1・・チャンバー、2・・ターゲット、3・・基板ホル
ダー、4・・基板、5・・モニター基板、6・・排気
口、7・・投光器、8・・ミラー、9・・フィルター、
10・・受光器、11・・ガス供給口、12・・膜厚コ
ントローラ、13・・モータ、14、20・・光学式膜
厚計、15・・検出窓、16・・電源、17・・窓、1
8・・電極、19・・電源。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光情報記録媒体を構成する基板を基板取
    付手段の一の面に取付けて回転させ、前記基板上に形成
    される膜の材料の粒子を前記基板上に堆積させることに
    より、前記基板上に膜を形成する光情報記録媒体の製造
    装置であって、 前記基板取付手段の一の面に取付けられるモニター基板
    と、 前記モニター基板に光を照射する光照射手段と、 前記光照射手段から前記モニター基板に照射され、前記
    モニター基板にて変化された光を検出する光検出手段
    と、 前記光検出手段により検出された光に基づいて、前記基
    板上に形成された膜の膜厚を演算するとともに、この演
    算された膜厚に基づいて前記材料の粒子の前記基板およ
    びモニター基板の上への堆積量を調整する堆積量調整手
    段と、 を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造装置。
  2. 【請求項2】 光情報記録媒体を構成する膜が上に形成
    される基板と、 前記基板を一の面に取付ける基板取付手段と、 前記基板取付手段の一の面に取付けられ、前記膜が上に
    形成されるモニター基板と、 前記基板取付手段を回転させる回転手段と、 前記膜の材料源と、 前記材料源の粒子を前記基板およびモニター基板の上に
    堆積させて前記膜を形成する成膜手段と、 前記モニター基板上に光を照射する光照射手段と、 前記光照射手段から前記モニター基板に照射され、前記
    モニター基板にて変化された光を検出する光検出手段
    と、 前記光検出手段により検出された光に基づいて、前記基
    板上に形成された膜の膜厚を演算するとともに、前記演
    算された膜厚に基づいて前記成膜手段による前記材料源
    の粒子の前記基板およびモニター基板の上への堆積量を
    調整する堆積量調整手段と、 を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造装置。
  3. 【請求項3】 前記成膜手段は、前記材料源をスパッタ
    リングすることにより前記材料源の粒子を前記基板およ
    びモニター基板の上に堆積して成膜するものであること
    を特徴とする請求項2に記載の光情報記録媒体の製造装
    置。
  4. 【請求項4】 前記成膜手段は、前記材料源の粒子を前
    記基板およびモニター基板の上に真空蒸着させて成膜す
    るものであることを特徴とする請求項2に記載の光情報
    記録媒体の製造装置。
  5. 【請求項5】 前記回転手段により、前記基板取付手段
    が回転されたときに、前記光照射手段から照射された光
    が前記モニター基板に照射されるタイミングを検出する
    タイミング検出手段が備えられており、 前記堆積量調整手段は、前記タイミング検出手段により
    検出されたタイミングに応じて前記演算および堆積量の
    調整を行うものであることを特徴とする請求項1ないし
    4のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造装置。
  6. 【請求項6】 前記光検出手段は、前記光照射手段から
    前記モニター基板へ照射されて前記モニター基板にて反
    射された反射光を検出するものであることを特徴とする
    請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光情報記録媒
    体の製造装置。
  7. 【請求項7】 前記光検出手段は、前記光照射手段から
    前記モニター基板へ照射されて前記モニター基板を透過
    した透過光を検出するものであることを特徴とする請求
    項1ないし5のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の
    製造装置。
  8. 【請求項8】 前記堆積量調整手段は、前記光検出手段
    により検出された反射光に基づいて前記光照射手段から
    照射された光の前記モニター基板に対するエネルギー反
    射率を演算するとともに、そのエネルギー反射率に基づ
    いて前記基板上に形成された膜の膜厚を演算し、前記演
    算された膜厚が所定の膜厚になったときに前記材料源の
    粒子の前記基板およびモニター基板の上への堆積量を調
    整するものであることを特徴とする請求項6に記載の光
    情報記録媒体の製造装置。
  9. 【請求項9】 前記堆積量調整手段は、前記光検出手段
    により検出された透過光に基づいて前記光照射手段から
    照射された光の前記モニター基板に対するエネルギー透
    過率を演算するとともに、そのエネルギー透過率に基づ
    いて前記基板上に形成された膜の膜厚を演算し、前記演
    算された膜厚が所定の膜厚になったときに前記材料源の
    粒子の前記基板およびモニター基板の上への堆積量を調
    整するものであることを特徴とする請求項7に記載の光
    情報記録媒体の製造装置。
  10. 【請求項10】 前記堆積量調整手段は、前記演算され
    た膜厚が、所定の膜厚に達したことを判定する判定手段
    を備えており、 前記判定手段による判定結果が、前記演算された膜厚が
    前記所定の膜厚に達したという判定結果である場合に、
    前記材料源の粒子の前記基板およびモニター基板の上へ
    の堆積を停止するものであることを特徴とする請求項1
    ないし9のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造
    装置。
  11. 【請求項11】 光情報記録媒体を構成する膜を形成す
    る材料の粒子を基板上に所定の成膜条件下で堆積して膜
    を形成する成膜工程と、 前記基板上の膜に光を照射するとともに、前記膜にて変
    化した光を検出し、前記検出した光に基づいて前記膜の
    膜厚を制御する膜厚制御工程と、 を備え、 前記各工程を前記基板上に形成される複数膜のそれぞれ
    の膜に対応する成膜条件下で繰り返すことにより、前記
    基板上に複数の膜を積層形成することを特徴とする光情
    報記録媒体の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記成膜工程は、前記材料源をスパッ
    タリングすることにより材料源の粒子を前記基板上に堆
    積して成膜するものであることを特徴とする請求項11
    に記載の光情報記録媒体の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記成膜工程は、材料源の粒子を前記
    基板上に真空蒸着させて成膜するものであることを特徴
    とする請求項11に記載の光情報記録媒体の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記膜厚制御工程は、前記膜より検出
    した光の反射率が予めプログラムされている反射率の膜
    厚依存性と比較することにより、前記膜厚が所定の膜厚
    になったときに前記材料の粒子の前記基板上への堆積量
    を調整するものであることを特徴とする請求項11乃至
    13のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造方
    法。
  15. 【請求項15】 前記膜厚制御工程は、前記膜より検出
    した光の透過率が予めプログラムされている透過率の膜
    厚依存性と比較することにより、前記膜厚が所定の膜厚
    になったときに前記材料の粒子の前記基板上への堆積量
    を調整するものであることを特徴とする請求項11乃至
    13のいずれか1つに記載の光情報記録媒体の製造方
    法。
  16. 【請求項16】 前記膜厚制御工程は、前記膜厚が、所
    定の膜厚に達したことを判定する判定工程を備えてお
    り、 前記判定工程による判定結果が、前記膜厚が前記所定の
    膜厚に達したという判定結果である場合に、前記材料の
    粒子が前記基板上への堆積を停止するものであることを
    特徴とする請求項11乃至15のいずれか1つに記載の
    光情報記録媒体の製造方法。
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