JPH09180281A - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜部１２を構成する各薄膜１１〜１４を成
膜する際に、何等かの原因により２分以上の間成膜作業
が停止しても、製造される光磁気ディスクのエラーレー
トを増大させることなく高品質を実現させて製品の歩留
り及び信頼性の大幅な向上を図る。 【解決手段】 薄膜の成膜時から継続して当該成膜時に
比して１００Ｗ〜５００Ｗ程度の低い投入パワーにより
ターゲット板５１とディスク基板１との間に微弱放電を
発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ法により
ディスク基板上にターゲット材を積層させることにより
各薄膜が成膜されてなる光ディスクを製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光磁気ディスクは、ポリカーボ
ネート等よりなるディスク基板上に、誘電体膜／磁性体
膜／誘電体膜／反射膜の４層構造を有する薄膜部が成膜
形成されて構成されている。ここで、上記誘電体膜はＳ
ｉＮ等を材料として成膜されるものであり、上記磁性体
膜はＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等を材料として成膜されるもので
ある。

【０００３】上記薄膜部を構成する上記各薄膜を成膜す
るには、真空薄膜形成技術であるスパッタ法が用いられ
る。

【０００４】スパッタ成膜を行う際に用いられるスパッ
タリング装置は、成膜室である真空チャンバーと、プラ
ズマ放電用のＤＣ高圧電源と電源ラインにて接続されて
いるカソード部と、このカソード部と所定距離をもって
対向配置されてアノードとして機能するパレットと、ス
パッタガスであるＡｒ等を真空チャンバー内に供給する
ためのスパッタガス供給部とから構成されている。

【０００５】上記カソード部は、所定のターゲット材料
よりなるターゲット板と、このターゲット板が載置固定
されるバッキングプレートと、当該バッキングプレート
に設置された上記ターゲット板の外周部近傍に設けられ
たカソードシールド（ダークスペースシールド）とを有
して構成されている。

【０００６】上記パレットは、中心に回転導入軸を有す
るターンテーブルとしても機能するものであり、このパ
レット上にターゲット板と対向するようにディスク基板
が載置固定される。

【０００７】このスパッタリング装置を用いて、グロー
放電によりカソード部に設置されたターゲット板をイオ
ン化したＡｒガスがスパッタリングし、ターゲット板か
ら飛び出した原子等によりパレットに設置されたディス
ク基板上に薄膜を形成する。

【０００８】すなわち、上記スパッタリング装置を用い
て光磁気ディスクの上記各薄膜を成膜するに際しては、
先ず例えば１Ｐａ程度以下の圧力のＡｒ雰囲気中にてカ
ソード、即ちターゲット板に所定の負電位を印加する。
すると一対の電極として機能するカソード部−パレット
間に電界が生じ、グロー放電が起こってイオン化（プラ
ズマ化）したＡｒガスがターゲット板をスパッタリング
する。その結果、上記ターゲット板からターゲット材料
が原子等の状態となって叩き出され、このターゲット材
料がターゲット板と対向して配置された上記ディスク基
板上に堆積して薄膜が形成されるこのとき、上記カソー
ド部に設置されたターゲット板の外周部近傍に配された
カソードシールドによってターゲット板が保護され、タ
ーゲット板以外のものがスパッタされることなく当該タ
ーゲット板のみに安定にスパッタリングが施されるよう
になる。

【０００９】このようにして、各薄膜成膜に対応した各
々の真空チャンバー内において、パレットに載置固定さ
れたディスク基板上に各薄膜が順次積層成膜されて、上
記薄膜部が形成されることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なスパッタリング装置を用いた薄膜成膜時において、デ
ィスク基板が載置固定されたパレットを隣接する真空チ
ャンバーに対して搬入・搬出を行う場合（前者の場合）
には、一時的に放電を停止させることが必要となる。ま
た、上述の場合以外にも、例えば光磁気ディスクのロッ
トを切り換えるときや、或は何等かの事故が発生したと
き等（後者の場合）には一時的に放電を停止させること
が必要となる。

【００１１】ここで、上記前者の場合には、図８に示す
ように、放電継続時間が５分程度であるのに対して放電
停止時間が１分程度であるために問題はないが、上記後
者の場合には、２分以上の放電停止時間が必要である。
２分以上放電が停止すると、ターゲット板の近傍に配さ
れたカソードシールドの温度が低下し、放電再開の際に
当該カソードシールドの温度が急上昇する。このとき、
カソードシールドの材質と当該カソードシールドに付着
したターゲット材の材質とが異なるために、その線膨張
係数の相違からカソードシールドに付着したターゲット
材が剥離することがある。この現象は成膜する薄膜がＳ
ｉＮ_x よりなる誘電体膜である場合に顕著に現れること
が知られている。

【００１２】上述のように、カソードシールドに付着し
たターゲット材に剥離が生じた場合、剥離物がパレット
に載置固定されたディスク基板上に直接付着することに
なり、エラーレートを著しく増加させる原因の１つとな
る。さらにこの場合、上記剥離物が誘電体膜の材料であ
るときには、図９に示すように、当該剥離物に帯電が生
じてターゲット板表面への異常放電（アーク放電）が発
生する虞れがある。このアーク放電の発生によりターゲ
ット板に叩き出しが生じてターゲット材がディスク基板
上に付着し、更にエラーレートの増大が招来されること
になる。

【００１３】そこで本発明は、上述の様々な課題に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、薄膜
部を構成する各薄膜を成膜する際に、何等かの原因によ
り２分以上の間成膜作業が停止しても、製造される光デ
ィスクのエラーレートを増大させることなく高品質を実
現させて製品の歩留り及び信頼性の大幅な向上を図るこ
とを可能とする光ディスクの製造方法を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の対象となるもの
は、スパッタ法によりターゲット板とディスク基板との
間に放電を発生させて当該ディスク基板上にターゲット
材を積層させることにより各薄膜が成膜されてなる光デ
ィスクを製造する方法である。

【００１５】ここで、製造する上記光ディスクとして
は、ディスク基板上に誘電体膜、磁性体膜、誘電体膜、
及び反射膜が順次成膜されてなる光磁気ディスクを主な
対象とする。

【００１６】本発明の光ディスクの製造方法は、上記各
薄膜の成膜プロセスにおいて、当該各薄膜の非成膜期間
のうち、非成膜時間が所定時間以上となる場合に、成膜
期間から継続して当該成膜時に比して低い投入パワーに
よりターゲット板とディスク基板との間に微弱放電を発
生させる手法である。

【００１７】この場合、具体的には、上記所定時間を２
分間程度に規定することが好ましい。この所定時間が２
分間より短時間である場合には、放電を停止させてもカ
ソードシールドはさほど温度低下を来すことがなく、し
たがってこのカソードシールドからターゲット材の付着
物が剥離することはない。

【００１８】また、上記各薄膜の非成膜時における投入
パワーを１００Ｗ以上５００Ｗ以下の所定値とすること
が好適である。ここで、投入パワーを１００Ｗより低値
とすると、ターゲット板の近傍に設けられたカソードシ
ールドの保温効果が十分とはならず、また投入パワーを
５００Ｗより高値とすると、ターゲット板に僅かながら
スパッタが施されていたずらに当該ターゲット板を消費
させることとなる。

【００１９】上述のように、本発明に係る光ディスクの
製造方法においては、各薄膜の非成膜時のうちで非成膜
時間が所定時間以上となる場合、例えば真空チャンバー
内のターゲットを換えるときや、光磁気ディスクのロッ
トを切り換えるとき、或は何等かの事故が発生したとき
等において、成膜時から継続して当該成膜時に比して低
い投入パワーによりターゲット板とディスク基板との間
に微弱放電を発生させる。

【００２０】この場合、上記微弱放電によりカソードシ
ールドが所定温度以上に保温される。したがって、薄膜
の成膜を再開させた際にカソードシールドに急激な温度
上昇が生じることがなく、薄膜の成膜時にターゲット板
がスパッタリングされてターゲット材が副次的にカソー
ドシールドに付着しても、この付着物の当該カソードシ
ールドからの剥離脱落が防止されることになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ディスクの
製造方法を光磁気ディスクの薄膜部形成に用いた具体的
な実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００２２】本実施の形態において製造される光磁気デ
ィスクは、図１に示すように、ポリカーボネート等より
なるディスク基板１上に、誘電体膜１１／磁性体膜１２
／誘電体膜１３／反射膜１４が順次成膜されて薄膜部２
が成膜形成されてなるものである。ここで、上記誘電体
膜はＳｉＮ等を材料として成膜されるものであり、上記
磁性体膜はＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等を材料として成膜される
ものである。

【００２３】薄膜部２を構成する上記各薄膜１１〜１４
を成膜するには、真空薄膜形成技術であるスパッタ法が
用いられる。

【００２４】薄膜部２を形成するに際しては、図２に示
すようなスパッタリング装置を用いる。このスパッタリ
ング装置は、後述のパレット４２に所定数のディスク基
板１の取付がなされるドライクリーンルーム２１と、仕
込室３２を有するパレット搬出路２２と、真空脱ガスが
行われる脱ガス室２３と、各薄膜１１〜１４の成膜がそ
れぞれ順次独立に行われるスパッタ部２４と、上記パレ
ット４２の取出しが行われる取出し室２５とから構成さ
れている。

【００２５】ドライクリーンルーム２１は、ディスク着
脱ロボット３１を備え、当該ドライクリーンルーム２１
内においてディスク着脱ロボット３１により各ディスク
基板１がターンテーブル様のパレット４２上に載置固定
される。

【００２６】スパッタ部２４は、４つの真空チャンバー
３３〜３６が順次配されてなり、各真空チャンバーは隣
接する真空チャンバー（或は脱ガス室２３または取出し
室２５）とゲートバルブにより接続されている。

【００２７】各真空チャンバー３３〜３６は、図３に示
すように、プラズマ放電用のＤＣ高圧電源と電源ライン
にて接続されているカソード部４１と、このカソード部
と所定距離をもって対向配置されてアノードとして機能
するパレット４２と、スパッタガスであるＡｒガス等を
当該真空チャンバー内に供給するためのスパッタガス供
給部とから構成されている。

【００２８】カソード部４１は、所定のターゲット材料
よりなるターゲット板５１と、このターゲット板５１が
載置固定されるバッキングプレート５２と、当該バッキ
ングプレート５２に設置されたターゲット板５１の外周
部近傍にカソードシールド（ダークスペースシールド）
５３とを有して構成されている。

【００２９】カソードシールド５３は、ターゲット板５
１以外のものがスパッタされることを防止するために設
けられたものであり、ターゲット板５１の周縁部から若
干離間した箇所に略々リング状にターゲット板５１及び
バッキングプレート５２の周縁部を包囲するように設け
られている。

【００３０】パレット４２は、中心に回転導入軸５５を
有するターンテーブルとしても機能するものであり、当
該パレット４２上にターゲット板５１と対向するように
円弧状に各ディスク基板１が載置固定される。

【００３１】上記スパッタリング装置を用いて上記各薄
膜１１〜１４を成膜するに際しては、先ず、ドライクリ
ーンルーム２１内にてディスク着脱ロボット３１を用い
てパレット４２に所定数のディスク基板１を載置固定す
る。

【００３２】続いて、ドライクリーンルーム２１から仕
込室３２へ送られたパレット４２を脱ガス室２３へ送出
し、当該脱ガス室２３内において所定数のパレット４２
に対して同時に真空脱ガスを行う。

【００３３】次いで、スパッタ部２４の各真空チャンバ
ー３３〜３６内において、以下に示すように各薄膜１１
〜１４のスパッタ成膜を順次行う。

【００３４】先ず、脱ガス室２３からゲートバルブを通
して真空チャンバー３３内にパレット４２を設置し、当
該パレット４２を回転導入軸５５を中心として所定の回
転速度で回転させる。 そして、当該真空チャンバー３
３内を十分良い真空状態、例えば１Ｐａ以下とし、スパ
ッタガス供給部７より真空チャンバー１内にスパッタガ
ス、ここではＡｒガスとＮ₂ ガスを所要の圧力となるま
で導入する。この状態にてプラズマ放電用のＤＣ高圧電
源より４ｋＷ程度の投入パワーでバッキングプレート５
２、即ちターゲット板５１に所定の負電位を印加する。
するとバッキングプレート５２−パレット４２間に電界
が生じ、グロー放電が起こってイオン化したＡｒガスが
ターゲット板５１をスパッタリングする。その結果、こ
のターゲット板５１からターゲット材料が原子等の状態
となって叩き出され、スパッタガスであるＮ₂ ガスと反
応したターゲット材料がパレット４２の回転によりター
ゲット板５１と対向する位置に配された各ディスク基板
１の表面に堆積して、ＳｉＮよりなる誘電体膜１１が成
膜形成される。

【００３５】このとき、図４に示すように、ターゲット
板５１のスパッタリングにより、上記ターゲット材料は
各ディスク基板１の表面に堆積するとともにターゲット
板５１の外周部近傍に設けられたカソードシールド５３
の内側に付着する。この付着物が剥離してターゲット板
５１上に脱落すると、チャージによりアーク放電が発生
して製造された光磁気ディスクのエラーレート増大等を
招来する不都合が生じる。

【００３６】そこで、本実施の形態においては、誘電体
膜１１の非成膜時のうちで非成膜時間が所定時間以上と
なる場合、例えば光磁気ディスクのロットを切り換える
ときや、或は何等かの事故が発生したとき等において、
図５に示すように、成膜時から継続して当該成膜時に比
して低い投入パワーによりターゲット板５１とディスク
基板１との間に微弱放電を発生させる。

【００３７】この場合、具体的には、上記所定時間を２
分間程度に規定することが好ましい。この所定時間が２
分間より短時間である場合には、放電を停止させてもカ
ソードシールド５３はさほど温度低下を来すことがな
く、したがってこのカソードシールド５３からターゲッ
ト材の付着物が剥離することはない。

【００３８】また、誘電体膜１１の非成膜時における投
入パワーを１００Ｗ以上５００Ｗ以下の所定値とするこ
とが好適である。ここで、投入パワーを１００Ｗより低
値とすると、ターゲット板５１の近傍に設けられたカソ
ードシールド５３の保温効果が十分とはならず、また投
入パワーを５００Ｗより高値とすると、ターゲット板５
３に僅かながらスパッタが施されていたずらに当該ター
ゲット板５３を消費させることとなる。

【００３９】この場合、上記微弱放電によりカソードシ
ールド５３が所定温度以上に保温される。したがって、
誘電体膜１１の成膜を再開させた際にカソードシールド
５３に急激な温度上昇が生じることがなく、誘電体膜１
１の成膜時にターゲット板５１がスパッタリングされて
ターゲット材が副次的にカソードシールド５３に付着し
ても、この付着物の当該カソードシールド５３からの剥
離脱落が防止されることになる。

【００４０】続いで、誘電体膜３３を有する各ディスク
基板１が載置固定されたパレット４２をゲートバルブを
通して真空チャンバー３４内に設置し、Ａｒガスをスパ
ッタガスとして上述の誘電膜１１の成膜と同様に各ディ
スク基板１に対して記録膜１２を誘電膜１１上に成膜形
成する。

【００４１】このときも、上述と同様に、記録膜１２の
非成膜時のうちで非成膜時間が所定時間以上となる場
合、例えば真空チャンバー内のターゲットを換えるとき
や、光磁気ディスクのロットを切り換えるとき、或は何
等かの事故が発生したとき等において、成膜時から継続
して当該成膜時に比して低い投入パワーによりターゲッ
ト板５１とディスク基板１との間に１００Ｗ以上５００
Ｗ以下の微弱放電を発生させる。

【００４２】この場合、上記微弱放電によりカソードシ
ールド５３が所定温度以上に保温される。したがって、
記録膜１２の成膜を再開させた際にカソードシールド５
３に急激な温度上昇が生じることがなく、記録膜１２の
成膜時にターゲット板５１がスパッタリングされてター
ゲット材が副次的にカソードシールド５３に付着して
も、この付着物の当該カソードシールド５３からの剥離
脱落が防止されることになる。

【００４３】続いて、パレット４２を真空チャンバー３
５内に設置し、誘電体膜１１の成膜と同様に各ディスク
基板１に対して誘電体膜１３を記録膜１２上に成膜形成
する。このときも、誘電体膜１３の非成膜時のうちで非
成膜時間が所定時間以上となる場合に、成膜時から継続
して当該成膜時に比して低い投入パワーによりターゲッ
ト板５１とディスク基板１との間に１００Ｗ以上５００
Ｗ以下の微弱放電を発生させてカソードシールド５３に
付着した付着物の剥離脱落を防止する。

【００４４】そして、パレット４２を真空チャンバー３
６内に設置し、記録膜１２の成膜と同様に各ディスク基
板１に対して反射膜１４を誘電体膜１３上に成膜形成す
る。その後、取出し室２５からパレット４２を取り出
し、このパレット４２から薄膜部２が形成された各ディ
スク基板を取り外し、所定の後工程を経ることにより上
記光磁気ディスクが完成する。

【００４５】（実験例）ここで、１つの実験例について
説明する。この実験は、本実施例の製造方法により光磁
気ディスクを製造するに際して、上記微弱放電を施さな
い従来の製造方法との比較に基づいて各薄膜１１〜１４
をスパッタ成膜するときのビットエラーレートの変化に
ついて測定したものである。

【００４６】この実験結果について、従来の製造方法に
より成膜する場合（サンプル１）を図６に、本実施例の
製造方法により成膜する場合（サンプル２）を図７にそ
れぞれ示す。

【００４７】先ず、サンプル１においては、図６に示す
ように、放電を停止させた後に放電を開始した直後をピ
ークとしてビットエラーレートが急峻に増大し、徐々に
減少して放電停止前の状態に戻る。この現象は、放電停
止中にカソードシールド５３に付着したターゲット材が
剥離脱落して薄膜上に付着するために発生ものと考えら
れる。

【００４８】それに対して、サンプル２においては、図
７に示すように、微弱放電前と比較して微弱放電後もビ
ットエラーレートに増大は見られず、安定した値を示し
ている。これは、ターゲット材のカソードシールド５３
からの剥離脱落が防止されたためであると考えられる。

【００４９】以上のように、本実施の形態における光磁
気ディスクの製造方法によれば、薄膜部２を構成する各
薄膜１１〜１４を成膜する際に、何等かの原因により２
分以上の間成膜作業が停止しても、製造される光磁気デ
ィスクのエラーレートを増大させることなく高品質を実
現させて製品の歩留り及び信頼性の大幅な向上を図るこ
とが可能となる。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係る光磁気ディスクの製造方法
によれば、薄膜部を構成する各薄膜を成膜する際に、何
等かの原因により２分以上の間成膜作業が停止しても、
製造される光ディスクのエラーレートを増大させること
なく高品質を実現させて製品の歩留り及び信頼性の大幅
な向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態において製造される光磁気ディス
クを模式的に示す断面図である。

【図２】本実施の形態において使用されるスパッタリン
グ装置を示す模式図である。

【図３】スパッタ部の構成要素である真空チャンバーを
示す模式図である。

【図４】カソードシールドにターゲット材が付着した様
子を示す模式図である。

【図５】微弱放電を発生させるために成膜時に比して低
いパワーを投入した様子を示す特性図である。

【図６】従来の製造方法により各薄膜が成膜する場合に
おいて、成膜停止期間を挟んだビットエラーレートの時
間変化を示す特性図である。

【図７】本実施の形態の製造方法により各薄膜が成膜す
る場合において、微弱放電期間を挟んだビットエラーレ
ートの時間変化を示す特性図である。

【図８】放電停止時間が１分程度であるときの放電状態
を示す特性図である。

【図９】放電停止時間が２分以上であるときの放電状態
を示す特性図である。

【符号の説明】

１ ディスク基板 ２ 薄膜部 １１，１３ 誘電体膜 １２ 磁性体膜 １４ 反射膜 ３３〜３６ 真空チャンバー ４１ カソード部 ４２ パレット ５１ ターゲット板 ５２ バッキングプレート ５３ カソードシールド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スパッタ法によりターゲット板とディス
   ク基板との間に放電を発生させて当該ディスク基板上に
   ターゲット材を積層させることにより各薄膜が成膜され
   てなる光ディスクを製造するに際して、 上記各薄膜の成膜プロセスにおいて、当該各薄膜の非成
   膜時のうち、非成膜時間が所定時間以上となる場合に、
   成膜時から継続して当該成膜時に比して低い投入パワー
   によりターゲット板とディスク基板との間に微弱放電を
   発生させることを特徴とする光ディスクの製造方法。
2. 【請求項２】 所定時間が２分間であることを特徴とす
   る請求項１記載の光ディスクの製造方法。
3. 【請求項３】 各薄膜の非成膜時における投入パワーを
   １００Ｗ以上５００Ｗ以下の所定値とすることを特徴と
   する請求項１記載の光ディスクの製造方法。
4. 【請求項４】 製造する光ディスクがディスク基板上に
   誘電体膜、磁性体膜、誘電体膜及び反射膜が順次成膜さ
   れてなる光磁気ディスクであることを特徴とする請求項
   １記載の光ディスクの製造方法。