JPH11200042A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、コスパッタリングによって基板上
にマルチレイヤーの膜を形成する成膜装置及び成膜方法
に関し、その膜の積層の順序を確実に規定することを目
的とする。 【解決手段】 複数または単数の基板を装着した基板キ
ャリアを、複数のターゲットに対して回転させる基板キ
ャリアの回転機構と、複数のターゲット各々を同時放電
させるスパッタリング手段と、複数のターゲットそれぞ
れに対応して設置され、基板とそれら複数のターゲット
との間を個別に開放または閉鎖可能な複数のシャッター
と、基板キャリアの回転機構およびスパッタリング手段
の動作中に、複数のシャッターの一部または全部を、個
別に開放または閉鎖させるシャッターの開閉駆動部とを
備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コスパッタリング
によって基板上にマルチレイヤーの膜を形成する成膜装
置及び成膜方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、情報を高密度に記録で
き、かつ高速に再生できることから、主としてオーディ
オやコンピュータ用の記録媒体として普及している。こ
の光ディスクには様々な記録方式のものがあるが、中で
も特に注目を集めているのは、情報の書き換えやオーバ
ーライト記録を行うことができる光磁気ディスクであ
る。

【０００３】図５は、従来の技術を説明する図である。
図５（ア）に示すように、光磁気ディスク６１は、基板
６２上に、透明誘電体膜６３、メモリー膜６４、保護膜
６５が順次成膜された構造となっている。このうち、メ
モリー膜６４は、その膜面に対して磁化が垂直に配向す
る磁性体、例えば、希土類金属と遷移金属とからなる合
金薄膜で構成されている。情報はこのメモリー膜６４の
磁化の向きで表され、その情報の記録、消去、および再
生は、基板６２側からレーザ光を照射して行われる。

【０００４】光磁気ディスクの成膜には、一般的に、ス
パッタリング装置が用いられる。スッパタリング装置で
は、形成しようとする膜の構成元素からなるターゲット
が用意され、そのターゲットの近傍に発生させたプラズ
マによりターゲットから原子をはじき出して基板に付着
形成させ、膜を形成させる。最も一般的なスパッタリン
グ装置では、ターゲットに対向する位置に複数の基板を
装着した基板キャリアを配置し、その基板キャリアを介
して基板それぞれを自公転させながらスパッタリングを
行うことによって、複数の基板に対し同時に成膜を行っ
ている。このようなスパッタリングを、ターゲットの種
類やスパッタリングの効率、成膜時間等の条件を変えな
がら複数回行えば、異なる機能の複数の膜が順次形成さ
れた光磁気ディスクを量産することができる。

【０００５】ここに、光磁気ディスク６１のうち情報が
記録されるメモリー膜６４（図５（ア）参照）の成膜で
は、ターゲットとして希土類金属と遷移金属との合金を
用い、そのメモリー膜６４を均一な合金膜とすることが
一般的であった。ところが、近年になって、情報の記録
媒体としての安定性を高めるために、このメモリー膜６
４を、希土類金属主体の層と遷移金属主体の層とが交互
に繰り返して積層される層構造（マルチレイヤー）とし
てメモリー膜６４の保磁力を高めることが提案された。

【０００６】このようなマルチレイヤーのメモリー膜を
形成する場合には、上記スパッタリング装置においてタ
ーゲットを複数配置してそれらターゲットを同時に放電
させる、いわゆるコスパッタリングが行われる。図６
は、コスパッタリングを説明する図である。コスパッタ
リングの際には、複数の基板ａの公転経路の直下に、希
土類金属のターゲット７１と遷移金属のターゲット７２
とが配置される。そして、基板キャリア１２を所定の速
さで回転させることにより、それぞれの基板ａに、各タ
ーゲット７１、７２を通過する時点ではじき出された金
属を順次付着させる。このようにして基板キャリア１２
が数回回転した後には、これら基板のそれぞれに、所定
の厚さの希土類金属ＲＥと遷移金属ＴＭとが交互に繰り
返し付着されてなるメモリー膜６６、６７（図５（イ）
参照）が形成される。

【０００７】このとき、基板キャリア１２の回転数が速
すぎると、合金ターゲットを用いた通常のスパッタリン
グと同様に両方の金属がほぼ均等に混ざり合ってしまう
ため、このコスパッタリング時における基板キャリア１
２の回転数は、比較的遅い値（例えば、６０ｒｐｍ以下
の値）に設定される。このようにして得られるマルチレ
イヤーのメモリー膜６６、６７は、合金膜に比べて磁気
光学効果や垂直磁気異方性に優れていることが知られて
いる。

【０００８】なお、従来のスパッタリング装置では、複
数のターゲットおのおのの直上に開閉可能なシャッター
が設置されており、成膜開始終了の制御の他、ターゲッ
トとシャッター間の放電によるターゲット表面の汚れや
酸化膜などの除去に用いられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
たコスパッタリングによるメモリー膜の形成では、基板
ａが回転していることが原因となって、成膜の開始直後
や終了直前にターゲット７１、７２のうちどちらに対向
していたかによって積層の順が異なる。

【００１０】例えば、４つの基板ａに対して同時に成膜
した場合、希土類金属ＲＥと遷移金属ＴＭとの積層順が
異なる２種類のメモリー膜６６、６７（図５（イ）参
照）が２つずつ形成されることになる。このことは、光
磁気ディスクの量産を妨げる要因となっている。光磁気
ディスクの記録や再生の技術では、光変調ダイレクトオ
ーバーライトや磁気超解像再生が実用化されつつある。
このような技術が適用された光磁気ディスクでは、図５
（ア）に示すメモリー膜６４に隣接させて少なくともも
う１つ光磁気膜が設けられ、このメモリー膜６４とその
光磁気膜との間に働く磁気的結合力を利用することにな
る。よって、このような光磁気ディスクのメモリー膜６
４をマルチレイヤーとして構成した場合、磁気的な結合
力を他の膜へ伝達するそのメモリー膜６４の界面の状態
は、光磁気ディスクの特性を決定する重要な因子とな
る。

【００１１】そして、図６に示すコスパッタリングで
は、上記したとおり積層の順を統一させることができな
いため、製造する光磁気ディスクの特性にばらつきが生
じるのである。特に、光変調ダイレクトオーバーライト
用の光磁気ディスクの製造においては、オーバーライト
の可否が分かれるほどの特性の相異が表れるので、これ
は非常に深刻な問題である。

【００１２】従来のシャッターを利用して、基板上に付
着させる材料の順を制御することが考えられるが、従来
のスパッタリング装置では、成膜の最中にこのシャッタ
ーを個別に開閉することはできなかった。本発明は、こ
のような問題に鑑みてなされたもので、コスパッタリン
グによって基板上にマルチレイヤーの膜を形成する場合
に、その膜の積層の順序を確実に規定することができる
成膜装置及び成膜方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数または単数の基板を装着した基板キャリアを、
複数のターゲットに対して回転させる基板キャリアの回
転機構と、複数のターゲットおのおのを同時放電させる
スパッタリング手段と、複数のターゲットそれぞれに対
応して設置され、基板とそれら複数のターゲットとの間
を個別に開放または閉鎖可能な複数のシャッターと、基
板キャリアの回転機構およびスパッタリング手段の動作
中に、複数のシャッターの一部または全部を、個別に開
放または閉鎖させるシャッターの開閉駆動部とを備えた
ことを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載の発明は、複数または単数
の基板を装着した基板キャリアを、複数のターゲットに
対して回転させる基板キャリアの回転機構と、複数のタ
ーゲットおのおのを同時放電させるスパッタリング手段
と、複数のターゲットそれぞれに対応して設置され、基
板とそれら複数のターゲットとの間を個別に開放または
閉鎖可能な複数のシャッターと、基板キャリアの回転機
構およびスパッタリング手段の動作中に、複数のシャッ
ターの一部または全部を、個別に開放または閉鎖させる
シャッターの開閉駆動部と、シャッターの開閉駆動部が
行う開閉のタイミングを制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の成膜装置において、制御手段は、成膜の開始に当た
り、基板に最初に形成されるべき第１の層用のターゲッ
トのシャッターが開き、かつ第１の層に不使用のターゲ
ットのシャッターが閉じた状態を保った後、第１の層が
形成された基板に対し第１の層上に形成する層用のター
ゲットのシャッターを開く制御を行うことを特徴とす
る。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の成膜装置において、制御手段は、成膜
の終了に当たり、複数のシャッター全てが開いた状態か
ら、基板に最後に形成されるべき第２の層に不使用のタ
ーゲットのシャッターを閉じる制御を行うことを特徴と
する。請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４
の何れか１項に記載の成膜装置において、複数のターゲ
ットとして、希土類金属を材料とするターゲットと、遷
移金属を材料とするターゲットとが少なくとも１つずつ
用いられることを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載の発明は、複数または単数
の基板と複数のターゲットとを順次繰り返し対向させる
搬送工程と、複数のターゲットおのおのを同時放電させ
る放電工程と、成膜の開始に当たり、基板に最初に形成
されるべき第１の層用のターゲットと基板との間が開放
され、かつ第１の層に不使用のターゲットと基板との間
が閉鎖された状態を保った後、第１の層が形成された基
板に対し第１の層上に形成する層用のターゲットを開放
する開閉工程とを有することを特徴とする。

【００１８】請求項７に記載の発明は、複数または単数
の基板と複数のターゲットとを順次繰り返し対向させる
搬送工程と、複数のターゲットおのおのを同時放電させ
る放電工程と、成膜の終了に当たり、複数のターゲット
全てと基板との間が開放された状態から、基板に最後に
形成されるべき第２の層に不使用のターゲットと基板と
の間を閉鎖する開閉工程とを有することを特徴とする。

【００１９】（作用）請求項１に記載の成膜装置では、
基板キャリアの回転機構およびスパッタリング手段の動
作中にシャッターの開閉が自在となるため、一回の放電
で複数のターゲットそれぞれの材料からなる層が積層さ
れた膜を基板に形成する場合に、その積層を所望の順に
構成することが可能である。

【００２０】請求項２に記載の成膜装置では、請求項１
に記載の成膜装置にさらにシャッター開閉の制御を行う
制御手段が付加されるので、膜の形成を自動化すること
ができる。請求項３に記載の成膜装置では、制御手段の
動作によって第１の層が最初に形成されることになるの
で、基板に形成される膜は、最も基板側に第１の層を有
することになる。この第１の層用のターゲット材料を規
定することによって、基板側に所望の層を配置した膜を
確実に形成することができる。

【００２１】請求項４に記載の成膜装置では、第２の層
が最後に形成されるので、基板に形成される膜は、最も
反基板側に第２の層を有することになる。この第２の層
用のターゲット材料を規定することによって、反基板側
に所望の層を配置した膜を確実に形成することができ
る。請求項５に記載の成膜装置によれば、希土類金属と
遷移金属とが交互に積層されたマルチレイヤーの膜が形
成される。このような構成の膜は、上記従来例で述べた
とおり、光磁気記録媒体の特定の機能を有する膜として
用いられるが、この膜はこれら希土類金属と遷移金属と
の積層順によってその特性が異なってしまう。

【００２２】ところが、この請求項５に記載の成膜装置
では、請求項１から請求項４と同様にしてその積層順を
規定することにより、光磁気記録媒体に対して所望の特
性を付加することができる。請求項６に記載の成膜方法
によれば、請求項３に記載の成膜装置と同様に、所望の
層を基板側に配置した膜を形成することができる。

【００２３】請求項７に記載の成膜方法によれば、請求
項４に記載の成膜装置と同様に、所望の層を反基板側に
配置した膜を形成することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、請求項１から請求項７に記
載の発明に係る実施形態を図１〜図６に基づいて説明す
る。

【００２５】本実施形態では、スパッタリング装置を用
いて光変調ダイレクトオーバーライト可能な光磁気ディ
スクのメモリー膜を形成する。本実施形態の動作を説明
する前に、スパッタリング装置の構成および基本動作
と、光変調オーバーライト可能な光磁気ディスクの構造
とについて簡単に説明しておく。図１は、本実施形態に
おけるスパッタリング装置の主な構成を示す図であり、
図２は、このスパッタリング装置における真空チャンバ
ー内を示す斜視図である。なお、図１上部は、主として
図２中Ｌ２で示す切断面を示している。

【００２６】このスパッタリング装置は、真空チャンバ
ー１１内に、円盤状の基板キャリア１２と、その盤面に
対向配置されたカソード１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３
ｄとを備える。基板キャリア１２の盤面には、基板キャ
リア１２と共に回転する主ギアを設けた回転軸１５が基
板キャリア１２の盤面に対して垂直に形成され、基板キ
ャリア１２のカソード側の盤面には、基板ａを装着する
４つの基板ホルダ２１〜２４が、回転軸１５の回りに等
間隔で配置されている。これら基板ホルダ２１〜２４
は、基板キャリア１２の盤面に水平な状態のままそれぞ
れ回転可能に形成されており、前記主ギアに噛合された
副ギアと共に回転する。これにより、基板ホルダ２１〜
２４は、基板キャリア１２の回転に伴って自公転する。

【００２７】一方、カソード１３ａ〜１３ｄは、前記基
板ホルダ２１〜２４と同様に前記回転軸１５の軸線の回
りに等間隔で配置され、基板ホルダー２１〜２４側に
は、円盤状のターゲットｂを装着することが可能になっ
ている。これらカソード１３ａ〜１３ｄは、基板ａに形
成される膜をより均一化するために、中心をそれら基板
ホルダ２１〜２４の自転中心よりもやや外側にずらして
配置される。

【００２８】さらに、カソード１３ａ〜１３ｄと基板キ
ャリア１２との間には、カソード１３ａ〜１３ｄに対応
してシャッター１８ａ〜１８ｄが設けられ、基板ａとタ
ーゲットｂとの間を開放または閉鎖することが可能にな
っている。これらのシャッター１８ａ〜１８ｄのおのお
のは、その端部において前記回転軸１５と平行な回転軸
３０ａ〜３０ｄを有し、それら回転軸３０ａ〜３０ｄの
回りに回動可能となっている。

【００２９】また、真空チャンバー１１の側壁にはガス
供給系３２、ガス排気系３３が備えられる。ガス供給系
３２は、図示されないマスフローにより流量の調節をし
つつＡｒ等の希ガスを真空チャンバー１１内に導入す
る。また、ガス排気系３３は、図示されないオリフィス
により流量を調節しつつ真空チャンバー１１内のガスを
排出する。

【００３０】このスパッタリング装置では、制御部５１
の指示の下で、電力制御系５２、ガス圧制御系５３、回
転制御系５４、および開閉駆動系５５ａ〜５５ｄの諸動
作によってコスパッタリングが行われる。ガス圧制御系
５３は、真空チャンバー１１内の真空度を監視しなが
ら、排気系３３が排出するガスの流量とガス供給系３２
が導入するガスの流量との双方を調節することによっ
て、真空チャンバー１１内を所定の雰囲気に保つ。

【００３１】回転制御系５４は、モータ５４ａを駆動す
ることにより基板キャリア１２を介して基板ａを自公転
させる。電力制御系５２は、カソード１３ｂ〜１３ｄに
それぞれ所定の電力を供給することによって、基板ホル
ダ２１〜２４とターゲットｂとの間にプラズマを生成
し、基板ａ上にターゲットｂから叩き出されるスパッタ
粒子を堆積させる。

【００３２】そして、開閉駆動系５５ａ〜５５ｄのそれ
ぞれは、回転軸３０ａ〜３０ｄに接続され、制御部５１
により与えられたタイミングで対応付するシャッター１
８ａ〜１８ｄを開閉する。その開閉は、図示されないモ
ータによって、前記回転軸３０ａ〜３０ｄの回りにシャ
ッター１８ａ〜１８ｄを１８０゜回転させることによっ
て実現する。なお、この開閉の速度、即ちこのシャッタ
ー回転の速度は、少なくともスパッタリング時における
基板キャリア１２の公転速度よりも速いとされる。ま
た、開かれるときの各シャッター１８ａ〜１８ｄの回転
方向は基板キャリア１２の公転方向と反対であることが
好ましい。

【００３３】なお、請求の範囲との対応関係について
は、基板キャリアの回転機構には主として回転制御系５
４回転軸１５が対応し、スパッタリング手段には主とし
て真空チャンバー１１、ガス供給系３２、ガス排気系３
３、ガス圧制御系５３、カソード１３ａ〜１３ｄ、電力
制御系５２が対応し、シャッターにはシャッター１８ａ
〜１８ｄが対応し、シャッター開閉駆動部には開閉駆動
系５５ａ〜５５ｄが対応し、制御手段には制御部５１が
対応する。

【００３４】図３は、光変調ダイレクトオーバーライト
方式が適用される光磁気ディスクの縦断面図である。光
磁気ディスク６１は、光磁気ディスクのメモリー膜６４
と保護膜６５との間に、切断膜５６、書き込み膜５７、
スイッチ膜５８、初期化膜５９がこの順で形成されてな
る。一般に、基板６２としては、直径８６ｍｍ、内径１
５ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円盤状のポリカーボネート基
板（またはガラス２Ｐ基板）が用いられる。この基板６
２の片側の表面には、情報の記録または再生時にレーザ
光を導くための溝がスパイラル状に形成されている。

【００３５】また、各膜の材料については、透明誘電体
膜６３および保護膜６５にはＳｉ₃Ｎ₄、メモリー膜６
４、スイッチ膜５８、初期化膜５９にはＴｂ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、切断膜５６にはＧｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、書き込み膜５７
にはＤｙ、Ｆｅ、Ｃｏが使用される。このうち、メモリ
ー膜６４以外の各膜の成膜は、公知の方法で行われるこ
ととし、その説明は割愛する。

【００３６】本実施形態の動作を説明する。メモリー膜
６４の成膜に当たり、図１、図２の基板ホルダ２１〜２
４のそれぞれには、透明誘電体膜６３（Ｓｉ₃Ｎ₄）が既
に成膜された基板Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄが装着され
る。また、カソード１３ａ、１３ｂ、１３ｄのぞれぞれ
には、単体の金属ＴｂからなるターゲットＢｔ、単体の
金属ＣｏからなるターゲットＢｃ、単体の金属Ｆｅから
なるターゲットＢｆが装着され、カソード１３ｃについ
ては使用しない。

【００３７】因みに、本実施形態では、基板公転の回転
数を約２３ｒｐｍに設定する。この設定によって、４つ
の基板Ａａ〜Ａｄに形成されるメモリー膜６４は、各タ
ーゲットＢｔ、Ｂｆ、Ｂｃ上を所定の速さで対向しなが
らマルチレイヤーとして成膜されることになる。スパッ
タリング開始に先行して、シャッター１８ａ〜１８ｄは
閉じられる。そして、真空チャンバー１１内が所定の雰
囲気に保たれ、かつ基板キャリア１２の回転数が定常的
になり、各ターゲットＢｔ、Ｂｆ、Ｂｃと基板Ａ間の電
圧が安定した後に、次のようにしてシャッター１８ａ、
１８ｂ、１８ｄが開かれる。

【００３８】図４（イ）に示すように、先ず、ターゲッ
トＢｔに対応するシャッター１８ａのみを開き、スパッ
タリングを開始する。その後、基板Ａａ〜Ａｄの公転周
期Ｔの約３／４倍である２秒が経過した時点で、ターゲ
ットＢｆに対応するシャッター１８ｄと、ターゲットＢ
ｃに対応するシャッター１８ｂとを同時に開く。これを
実現するために、図１の制御部５２は、開閉駆動系５５
ｂ、５５ｄに対してシャッター「開」の指示を与えるタ
イミングを開閉駆動系５５ａよりも２秒だけ遅延させ
る。

【００３９】あるいは、開閉駆動系５５ｂ、５５ｄに、
開閉駆動系５５ａと比べて２秒だけ動作時刻を遅らせる
遅延回路を設けておき、開閉駆動系５５ａ、５５ｂ、５
５ｄの３者に対して同じタイミングでシャッター「開」
を指示する。このときの各基板Ａａ〜Ａｄの状態につい
て考える。ここでは、簡単のため、基板Ａａがターゲッ
トＢｆの直上にあるときにスパッタリングが開始された
場合について説明する。この場合、スパッタリング開始
から２秒経後（図４（イ））には、図４（ア）に示す
ようにターゲットＢｔ、Ｂｃ、Ｂｆの直上にそれぞれ基
板Ａａ、Ａｂ、Ａｄが位置する。

【００４０】なお、スパッタリングの開始時に基板がタ
ーゲットの直上にない場合、例えば、基板の一部だけが
ターゲットと対向している場合についても同じことがい
える。基板Ａａは、スパッタリングの開始から２秒経過
する間にターゲットＢｆ、ターゲットＢｃの直上をこの
順で通過するが、この間に両者のシャッター１８ｄ、１
８ｂは閉じられているため、基板Ａａに初めて付着する
材料は、この時点（図４（イ））で初めて対向するタ
ーゲットＢｔの材料、つまりＴｂである。

【００４１】基板Ａｂは、スパッタリングの開始から２
秒経過する間にターゲットＢｔ、ターゲットＢｆの直上
をこの順に通過するので、この基板Ａｂに初めて付着す
る材料はＴｂである。基板Ａｃは、スパッタリングの開
始から２秒経過する間にターゲットＢｃ、ターゲットＢ
ｔ、ターゲットＢｆの直上をこの順に通過するが、この
間にターゲットＢｃのシャッター１８ｂ及びターゲット
Ｂｆのシャッター１８ｄは閉じられているため、基板Ａ
ｃに初めて付着する材料はＴｂである。

【００４２】基板Ａｄは、それまでの２秒間にターゲッ
トＢｃ、ターゲットＢｔの直上をこの順に通過するが、
ターゲットＢｃのシャッター１８ｂは閉じられているた
め、基板Ａｄに初めて付着する材料はＴｂである。すな
わち、全ての基板Ａａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄに形成される
メモリー膜６４（図３参照）は、透明誘電体膜６３との
界面に希土類金属であるＴｂの層を有した構造となる。

【００４３】そして、所定時間が経過した後に、シャッ
ター１８ａ、１８ｂ、１８ｄが次のようにして閉じら
れ、スパッタリングが終了する。図４（イ）に示すよう
に、先ずターゲットＢｔに対応するシャッター１８ａを
閉じる。その後、２秒経過した時点で、ターゲットＢｆ
に対応するシャッター１８ｄと、ターゲットＢｃに対応
するシャッター１８ｂとを同時に閉じる。

【００４４】これを実現するために、図１の制御部５２
は、開閉駆動系５５ｂ、５５ｄに対してシャッター
「閉」の指示を与えるタイミングを開閉駆動系５５ａよ
りも２秒だけ遅延させる。あるいは、開閉駆動系５５
ｂ、５５ｄに、開閉駆動系５５ａと比べて２秒だけ動作
時刻を遅らせる遅延回路を設けておき、開閉駆動系５５
ａ、５５ｂ、５５ｄの３者に対して同じタイミングでシ
ャッター「閉」を指示する。

【００４５】これにより、全ての基板Ａａ、Ａｂ、Ａ
ｃ、Ａｄに形成されるメモリー膜６４（図３参照）は、
切断膜５６との界面に遷移金属であるＦｅまたはＣｏの
層を有した構造となる。表１は、このようにしてメモリ
ー膜を形成した４つの光磁気ディスクＮｏ．１〜Ｎｏ．
４と、従来例のように全てのシャッターを同時に開閉し
てメモリー膜を形成した４つの光磁気ディスクＮｏ．１
〜Ｎｏ．４との比較する表である。

【００４６】なお、いずれの光磁気ディスクも、光変調
ダイレクトオーバーライトを可能とすべく、図３に示し
た多層膜構造となっており、メモリー膜６４以外の各膜
の成膜条件は、全ての光磁気ディスクについて同じにし
てある。このような８つの光磁気ディスクに対して、光
変調ダイレクトオーバーライトの可、不可、及び感度む
らの指標として記録信号の最大振幅と最小振幅との比を
測定した。

【００４７】因みに、この評価測定に使用した半導体レ
ーザーの波長は６８０ｎｍ、対物レンズの開口数は０．
５５である。表１に示すとおり、従来例では、４枚中２
枚の光磁気ディスクで光変調ダイレクトオーバーライト
の動作が得られなかったのに対し、本実施形態では、全
ての光磁気ディスクで光変調ダイレクトオーバーライト
の動作が得られた。つまり、本実施形態によれば、同時
に製造される光磁気ディスク全てについて、所望の特性
を得ることができた。

【００４８】また、従来例では、光変調ダイレクトオー
バーライト可能だった２枚の光磁気ディスク間で、最大
振幅と最小振幅との比に０．５２〜０．９という開きが
あるのに対し、本実施形態の光磁気ディスクでは、この
比は０．９０〜０．９４という狭い範囲内に納まってい
る。つまり、本実施形態によれば、同時に製造される光
磁気ディスク間の感度むらを改善することができた。

【表１】 以上の結果をまとめると、本実施形態では、同時に形成
されるマルチレイヤーのメモリー膜全てを所望の層構造
とすることによって、光磁気ディスクの特性のばらつき
を極めて低く抑えることができる。したがって、所望の
特性を有した光磁気ディスクを量産することが可能とな
る。なお、上記実施形態では、装置の各部の動作が安定
した後に、全てのターゲットのシャッターを開くことに
よってスパッタリングを開始しているが、各部（または
一部の機構）の動作開始前に、最初に形成すべき層に必
要なターゲットのシャッターのみを開いておき、装置の
各部（または一部の機構）を起動することによってスパ
ッタリングを開始してもよい。同様に、スパッタリング
の終了についても、最後に形成すべき層に必要のターゲ
ットのシャッターが開いた状態のまま、装置の各部（ま
たは一部の機構）を停止させることにしてもよい。

【００４９】このような場合には、最初または最後に形
成される層の厚さを所望の値とすることが困難となる
が、積層の順序については上記実施形態と同様にして制
御する」ことができる。上記実施形態では、シャッター
の開閉を自動で行っているが、形成すべき層の厚さや特
性に要求される精度が十分に低い場合には、一部または
全ての開閉動作を手動で行ってもよい。この場合には、
開閉駆動系５５ａ〜５５ｄのそれぞれは、外部からの指
示を受けて動作するよう構成される。

【００５０】上記実施形態では、シャッターを開閉の時
間差を２秒（３／４×Ｔ）としているが、ｎ×Ｔ（ｎ：
整数）だけ増やしてもよい。これにより、積層の回数、
つまり層の厚さは変わるが、積層の順序については同様
にして制御することができる。上記実施形態では、単体
金属のターゲットを３つ用いたが、希土類金属優勢の合
金と、遷移金属優勢の合金との２つの合金ターゲットを
用意することにより、メモリー膜をそれら両者を積層さ
せたマルチレイヤーとして構成してもよい。

【００５１】上記実施形態では、光変調ダイレクトオー
バーライト用の光磁気ディスクの製造を例に挙げている
が、磁気超解像の技術が適用された光磁気ディスクの製
造にこの実施形態を適用してもよい。この場合にも、メ
モリー膜に隣接して磁気超解像再生の諸機能を果たす機
能膜が形成されるため、そのメモリー膜の界面の状態を
確実に規定することは有用性が高い。

【００５２】上記実施形態では、光磁気ディスクのメモ
リー膜をマルチレイヤーとして構成する場合について説
明したが、別の機能を有するその他の膜をマルチレイヤ
ーとして構成する場合にも、同様にしてその特性を規定
することができる。上記実施形態では、ターゲット数が
３、基板数が４の場合について説明したが、所望の精度
でその成膜を行うことができるのであれば、これらター
ゲット数や基板数は問わない。

【００５３】上記実施形態では、光磁気膜の形成を例に
挙げているが、複数のターゲット材料を順次繰り返し積
層させるのであれば、ターゲットとして光磁気膜以外の
如何なる膜の形成にこの実施形態を適用してもよい。

【００５４】

【発明の効果】上記したように、請求項１から請求項７
に記載の発明によれば、同時に形成されるマルチレイヤ
ーの膜全てに対し、積層の順序を確実に規定することが
できる。これにより、マルチレイヤーの膜を、その特性
のばらつきを抑えつつ量産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態におけるスパッタリング装置の主な構
成を示す図である。

【図２】スパッタリング装置における真空チャンバー内
を示す斜視図である。

【図３】光変調ダイレクトオーバーライト方式が適用さ
れる光磁気ディスクの縦断面図である。

【図４】実施形態の動作を説明する図である。

【図５】従来の技術を説明する図である。

【図６】コスパッタリングを説明する図である。

【符号の説明】

ａ，Ａ，Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，６２ 基板 ｂ，Ｂｃ，Ｂｔ，Ｂｆ，７１，７２ ターゲット １１ 真空チャンバー １２ 基板キャリア １３ カソード １５，３０ 回転軸 １８ シャッター ２１〜２４ 基板ホルダ ３２ ガス供給系 ３３ ガス排気系 ５１ 制御部 ５２ 電力制御系 ５３ ガス圧制御系 ５４ 回転制御系 ５４ａ モータ ５５ 開閉駆動系 ５６ 切断膜 ５７ 書き込み膜 ５８ スイッチ膜 ５９ 初期化膜 ６１ 光磁気ディスク ６３ 透明誘電体膜 ６４，６６，６７ メモリー膜 ６５ 保護膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 11/10 ５４１ Ｇ１１Ｂ 11/10 ５４１Ｈ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数または単数の基板を装着した基板キ
   ャリアを、複数のターゲットに対して回転させる基板キ
   ャリアの回転機構と、 前記複数のターゲットおのおのを同時放電させるスパッ
   タリング手段と、 前記複数のターゲットそれぞれに対応して設置され、前
   記基板とそれら複数のターゲットとの間を個別に開放ま
   たは閉鎖可能な複数のシャッターと、 前記基板キャリアの回転機構および前記スパッタリング
   手段の動作中に、前記複数のシャッターの一部または全
   部を、個別に開放または閉鎖させるシャッターの開閉駆
   動部とを備えたことを特徴とする成膜装置。
2. 【請求項２】 複数または単数の基板を装着した基板キ
   ャリアを、複数のターゲットに対して回転させる基板キ
   ャリアの回転機構と、 前記複数のターゲットおのおのを同時放電させるスパッ
   タリング手段と、 前記複数のターゲットそれぞれに対応して設置され、前
   記基板とそれら複数のターゲットとの間を個別に開放ま
   たは閉鎖可能な複数のシャッターと、 前記基板キャリアの回転機構および前記スパッタリング
   手段の動作中に、前記複数のシャッターの一部または全
   部を、個別に開放または閉鎖させるシャッターの開閉駆
   動部と、 前記シャッターの開閉駆動部が行う開閉のタイミングを
   制御する制御手段とを備えたことを特徴とする成膜装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の成膜装置において、 前記制御手段は、 成膜の開始に当たり、前記基板に最初に形成されるべき
   第１の層用のターゲットのシャッターが開き、かつ前記
   第１の層に不使用のターゲットのシャッターが閉じた状
   態を保った後、前記第１の層が形成された前記基板に対
   し前記第１の層上に形成する層用のターゲットのシャッ
   ターを開く制御を行うことを特徴とする成膜装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の成膜装
   置において、 前記制御手段は、 成膜の終了に当たり、前記複数のシャッター全てが開い
   た状態から、前記基板に最後に形成されるべき第２の層
   に不使用のターゲットのシャッターを閉じる制御を行う
   ことを特徴とする成膜装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４の何れか１項に記
   載の成膜装置において、 前記複数のターゲットとして、 希土類金属を材料とするターゲットと、遷移金属を材料
   とするターゲットとが少なくとも１つずつ用いられるこ
   とを特徴とする成膜装置。
6. 【請求項６】 複数または単数の基板と複数のターゲッ
   トとを順次繰り返し対向させる搬送工程と、 前記複数のターゲットおのおのを同時放電させる放電工
   程と、 成膜の開始に当たり、前記基板に最初に形成されるべき
   第１の層用のターゲットと前記基板との間が開放され、
   かつ前記第１の層に不使用のターゲットと前記基板との
   間が閉鎖された状態を保った後、前記第１の層が形成さ
   れた前記基板に対し前記第１の層上に形成する層用のタ
   ーゲットを開放する開閉工程とを有することを特徴とす
   る成膜方法。
7. 【請求項７】 複数または単数の基板と複数のターゲッ
   トとを順次繰り返し対向させる搬送工程と、 前記複数のターゲットおのおのを同時放電させる放電工
   程と、 成膜の終了に当たり、前記複数のターゲット全てと前記
   基板との間が開放された状態から、前記基板に最後に形
   成されるべき第２の層に不使用のターゲットと前記基板
   との間を閉鎖する開閉工程とを有することを特徴とする
   成膜方法。