KR20040094909A - 스퍼터링 장치, 스퍼터링에 의한 박막 형성 방법 및 상기장치를 이용한 디스크형 기록 매체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

스퍼터링 장치에 있어서, 기판 중앙부를 덮는 내측 마스크를 타겟 이면의 지지체 플레이트에 설치된 베어링에 의해 지지하는 것으로 하고, 또한 스프링에 의해 상기 내측 마스크가 소정의 부하를 수반하여 전방 기판에 접촉되는 것으로 한다. 이 구성에 의해, 박막의 퇴적이 행해질 때에는 기판과 함께 이 기판에 접촉 상태에 있는 내측 마스크도 회전하는 것이 가능해져, 기판 중앙부의 비성막 영역을 확실하게 형성하는 동시에 막 형성 영역에서의 막 두께 등의 개선이 이루어진다.

Description

스퍼터링 장치, 스퍼터링에 의한 박막 형성 방법 및 상기 장치를 이용한 디스크형 기록 매체의 제조 방법{SPUTTERING DEVICE, METHOD OF FORMING THIN FILM BY SPUTTERING, AND METHOD OF MANUFACTURING DISK-LIKE RECORDING MEDIUM USING THE DEVICE}

원판형의 기판에 대해 각종 박막을 형성하여 제조되는 기록 매체, 특히 디스크형의 형상을 갖는 것으로서, 예를 들어 CD, CD-R, CD-RW 등의 CD계 디스크, 혹은 DVD-ROM, DVD-R 등의 DVD계 디스크 등의 광디스크, 혹은 MO, MD 등의 광자기 디스크 등 다양한 디스크가 존재한다.

이들 디스크는, 예를 들어 폴리카보네이트 등의 소재로 이루어지는 기판에 대해 스퍼터링(sputtering)법 및 스핀 코팅법 등의 다양한 방법을 이용하여 박막을 적층함으로써 제조되어 있다. 또한 일반적으로, 기판에는 실제로 상기 디스크를드라이브에 탑재할 때 등에 기판의 핸들링에 이용하기 위해, 그 중앙부에 관통 구멍이 마련되어 있다.

적층되는 박막 중, 예를 들어 반사막 등에 이용되는 금속 박막은 스퍼터링법을 이용하여 형성된다. 상기 방법에 있어서는, 원판형 기판은 아르곤 등의 방전용 가스에 의해 소정 압력으로 된 진공 용기 내에서 타겟 정면에 대향하여 고정 및 보유 지지된다. 일반적으로는, 이 상태에서 타겟에 대해 일정 전압이 부여되고, 이에 의해 타겟과 기판 사이에 방전이 발생하여 플라즈마가 발생한다. 상기 플라즈마 중의 이온에 의해 타겟 표면의 타겟 구성 원소가 스퍼터링되고, 이 스퍼터링된 입자가 기판 표면에 부착됨으로써 막 형성이 행해진다.

또한 광디스크 등에 있어서는, 기판에 마련된 중앙 구멍 부분 주위 및 외주부에 막 형성이 이루어져 있지 않은 비성막 영역을 마련할 필요가 있다. 이로 인해, 스퍼터링에 의한 성막시에 있어서는 내측 마스크 및 외측 마스크라 불리우는 지그에 의해, 비성막 영역 상을 덮은 상태에서 실제의 성막 공정이 행해진다. 이 비성막 영역은 규격에 의해 그 폭이 정해져 있어, 기판에 의존하지 않고 소정치를 얻을 수 있어야 한다.

이로 인해, 종래의 스퍼터링 장치에 있어서는 외측 마스크 및 내측 마스크 모두 장치에 대해 고정하는 것으로 하여, 위치 관계가 확정된 이들 마스크에 대해 기판을 접촉 혹은 접근시켜 기판의 내외주를 덮게 하는 것으로 하고 있었다. 그러나, 내측 마스크에 대해서는 이를 장치에 고정하기 위한 빔 등의 구성을 필요로 하여, 상기 구성이 타겟과 기판 사이에 존재함으로써 성막되는 박막의 균일성이 열화될 우려가 있었다.

그 대책으로서, 예를 들어 일본 특허 공개 평7-331434에 개시되어 있는 스퍼터링 장치가 제안되어 있다. 상기 장치에 있어서는, 기판 중앙에 위치적으로 대응한 타겟 중앙부로부터 기판 중앙부를 향해 내측 마스크가 연장되어 있다. 즉, 내측 마스크를 지지하는 지지 기둥을 타겟 표면에 대해 수직이고 또한 상기 표면으로부터 기판에 대해 연장되도록 설치함으로써, 박막 형성시에 있어서의 지지 기둥의 영향을 억제하는 것으로 하고 있다.

앞서 서술한 바와 같이, 비성막 영역의 폭은 기판마다 변동되는 일 없이 소정치가 되는 것이 요구된다. 동시에, 성막 영역에 있어서의 박막의 막 두께 등의 프로파일은 비성막 영역과 성막 영역의 경계 부분이 가능한 한 근방까지 균일한 값을 나타내는 것이 요구된다. 따라서, 외측 마스크의 내주 단부 및 내측 마스크의 외주 단부는 기판에 대해 밀착되어, 비성막 영역 이외의 부분으로의 영향을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.

또한 기판은, 일반적으로는 폴리카보네이트 등의 탄성을 갖는 재료로 구성되므로, 반송 장치 등에 의해 외측 마스크 혹은 내측 마스크에 대해 어느 정도의 부가를 수반하여 압박되어도 소성 변형될 우려는 없다. 그러나, 기판 상에 이미 몇층의 박막이 형성되어 있는 경우에는, 외측 마스크 및 내측 마스크와 이들 박막의 접촉에 의해 이들 박막에 대해 깨짐 등의 손상을 줄 우려가 있다. 일본 특허 공개 평7-331434에 개시되어 있는 스퍼터링 장치에 대해서는, 내측 마스크는 견고하게 고정되어 있어 여기서 서술한 손상이 발생할 수 있는 가능성은 높다고 생각된다.

또한 상기 장치에 있어서는, 이용하는 기판이 변경된 경우에는 그 기판에 따라서 내측 마스크의 고정 위치를 수시 변경하는 것을 필요로 하지만, 이 조정은 쉽지 않을 것이라 생각된다. 따라서, 상기 장치를 여러 기판에 대해 적응하는 것은 곤란하다고 생각된다. 또한, 광디스크 등의 기록 밀도가 더욱 높아져 판독 등에 이용하는 레이저광의 파장이 보다 짧아진 경우에는, 현재 얻어져 있는 박막에 있어서의 막 두께 등의 분포를 보다 개선하는 것이 요망된다.

본 발명은 원판형의 기판에 대해 박막을 형성하는 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 스퍼터링법에 의해 박막을 형성하는 스퍼터링 장치 및 상기 장치에 있어서 이용되는 이른바 내측 마스크 및 상기 장치를 이용하여 광디스크 등의 디스크형 기록 매체를 제조하는 디스크형 기록 매체의 제조 방법에도 관한 것이다.

도1은 본 발명에 있어서의 제1 실시예에 관한 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 그 단면도에 있어서의 주요부의 개략 구성을 도시한 도면이다.

도2는 본 발명에 있어서의 제2 실시예에 관한 스퍼터링 장치에 관한 것으로, 그 단면에 있어서의 주요부의 개략 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 상기 과제를 비추어 이루어진 것으로, 기판의 종류, 혹은 형성된 박막의 적층수에 의존하지 않고 항상 일정하고 또한 근소한 부하로 기판 표면에 내측 마스크가 접촉하는 것을 가능하게 하는 박막 형성 장치의 제공을 목적으로 하는 것이다. 또한 본 발명은, 기판 상에 형성되는 박막의 막압 및 막질 등의 분포를 개선할 수 있는 박막 형성 장치의 제공도 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 스퍼터링 장치는 대략 원판형의 형상을 갖는 기판을 이용하여 진공 용기 중에 있어서 기판의 표면에 막 형성을 행하는 스퍼터링 장치이며, 형성해야 할 막의 주된 구성 원소로 이루어지는 타겟과, 타겟을 표면에서 보유 지지하는 지지체 플레이트(backing plate)와, 기판을 보유 지지하여 기판의 표면을 타겟에 대해 정면으로 마주보게 하는 기판 홀더와, 기판의 외주부 및 중앙부를 각각 덮는 외측 마스크 및 내측 마스크를 갖고, 내측 마스크는 타겟에 마련된 관통 구멍을 관통하는 동시에 지지체 플레이트에 배치된 회전 및 직접 이동을 가능하게 하는 베어링에 의해 지지되는 슬라이드 샤프트와 연통하고, 또한 이에 지지되는 동시에 지지체 플레이트에 배치된 압박 수단에 의해 슬라이드 샤프트를 거쳐서 기판의 중앙부에 소정의 부하를 수반하여 접촉되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 상기 스퍼터링 장치에 있어서는, 압박 수단은 슬라이드 샤프트에 있어서의 내측 마스크와 연통하는 단부와는 다른 단부에 배치된 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 슬라이드 샤프트는, 내측 마스크와의 연통 부분에 있어서 절연 재료로 이루어지는 부분을 갖는 것이 바람직하다. 또한 압박 수단은, 스러스트(thrust) 베어링을 거쳐서 슬라이드 샤프트에 압박하는 것이 바람직하다.

또한 상기 스퍼터링 장치에 있어서는, 지지체 플레이트는 타겟의 표면으로부터 돌출하고 또한 기판 중앙에 정면으로 마주보는 위치에 슬라이드 샤프트의 직경보다 약간 큰 내경을 갖는 구멍이 마련된 수용실을 갖고, 수용실에는 구멍으로부터 기판 방향으로 돌출하는 슬라이드 샤프트, 베어링 및 압박 수단이 수용되는 것이 바람직하다.

또한 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 박막 형성 방법은 대략 원판 형상을 갖는 기판 상에 박막을 형성하는 방법이며, 박막의 주된 구성 재료로 이루어지는 타겟을 배치하고, 타겟에 정면으로 마주보고 소정의 축 주위로 회전 가능한 홀더 상에 기판을 고정하고, 소정의 축을 중심으로 하여 타겟에 마련된 관통 구멍을 거쳐서 타겟 이면으로부터 타겟 표면으로 연장되는 샤프트 부재에 연결된 내측 마스크를 기판 중앙부의 소정 영역에 대해 접촉시켜 기판과 타겟 사이에 플라즈마를 발생시키고, 타겟 표면을 상기 플라즈마 중의 이온으로 스퍼터링하고 타겟의성분을 주된 구성 원소로 하는 박막을 기판 표면에 퇴적시키고, 내측 마스크는 소정의 부하를 수반하여 기판에 접촉되어 있어 박막의 퇴적이 행해질 때에는 기판과 함께 내측 마스크도 소정의 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명에 관한 디스크형 기록 매체의 제조 방법은, 디스크형 기록 매체에 있어서의 특정한 막을 형성하는 디스크형 기록 매체의 제조 방법이며, 특정한 막의 주된 구성 재료로 이루어지는 타겟을 배치하고, 타겟에 정면으로 마주보게 하여 소정의 축 주위로 회전 가능한 홀더 상에 대략 원판 형상의 기판을 고정하고, 소정의 축을 중심으로 하여 타겟에 마련된 관통 구멍을 거쳐서 타겟 이면으로부터 타겟 표면으로 연장되는 샤프트 부재에 연결된 내측 마스크를 기판의 중앙부의 소정 영역에 대해 접촉시켜 기판과 타겟 사이에 플라즈마를 발생시키고, 타겟 표면을 플라즈마 중의 이온으로 스퍼터링하여 특정한 막을 기판 표면에 퇴적시키고, 내측 마스크는 소정의 부하를 수반하여 기판에 접촉되어 있어 박막의 퇴적이 행해질 때에는 기판과 함께 내측 마스크도 소정의 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관한 제1 실시 형태인 스퍼터링 장치에 대해, 기판을 장치 내의 박막 형성 위치에 배치하고, 성막을 행하는 상태에 있는 장치에 대한 단면의 개략 구성을 도1에 도시한다. 또한 본 실시예에 있어서는, 영구 자석 등에 의해 형성되는 자기장의 효과에 의해 전자의 포획 확률을 높여 스퍼터링율을 높인 마그네트론 스퍼터링 장치에 대해 서술하는 것으로 한다.

또한 스퍼터링 장치에 있어서는, 통상은 방전 공간을 타겟 근방의 특정 영역으로 한정하기 위해 이용되는 이른바 접지 실드라 불리우는 구성, 장치 내부에의 쓸모없는 스퍼터링된 입자의 부착을 방지하기 위한 이른바 부착 방지 실드라 불리우는 구성, 기판의 반송 등에 이용되는 구성 등의 다양한 구성이 배치되어 있다. 그러나, 이들 구성은 본 발명과 직접적인 관계는 없으므로, 도시 및 여기서의 설명은 생략하는 것으로 한다. 그러나, 실제의 장치 구성으로서 이들이 필요해지는 것은 물론이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 관한 스퍼터링 장치는 도시하지 않은 냉각수 순환 기구에 의해 냉각수가 도입되는 지지체 플레이트(11)와, 지지체 플레이트(11)의 이면에 배치된 영구 자석(15)과, 지지체 플레이트(11)의 표면에 고정된 타겟(18)에 의해 구성되는 캐소드 전극(9)을 갖고 있다. 이 타겟(18)의 정면에는, 축심 주위로 회전 이동 가능한 기판 홀더(3)에 의해 지지된 외측 마스크(7) 및 기판(10)이 배치되어 있다. 상기 마스크(10)는, 도시하지 않은 자석에 의해 기판 홀더(3)에 고정 및 지지되어 있다.

지지체 플레이트(11) 및 타겟(18)의 중앙에는 그 이면으로부터 표면으로 빠지는 관통 구멍(12)이 마련되어, 세라믹 등의 절연 재료로 이루어지는 슬라이드 샤프트(21)가 상기 관통 구멍(12)에 끼움 삽입되어 있다. 슬라이드 샤프트(21)의 후단부는 지지체 플레이트(11)의 이면에 설치된 스프링 수용실(23)에 수납되어, 스프링 수납실(23)에 수납된 압박 수단인 스프링(25)에 의해 샤프트의 선단부 방향으로 압박되어 있다.

스프링 수용실(23)은 개구단부에 있어서 외측으로 돌출된 플랜지부(24)를 갖는 바닥이 있는 원통 형상으로 이루어지고, 플랜지부(24)에 있어서 지지체 플레이트(11)의 이면에 대해 고정되어 있다. 슬라이드 샤프트(21)의 후단부 근방은, 스프링 수용실(23)에 배치된 로터리 볼 스플라인(27)에 의해 그 축심 주위로 회전 가능하고 또한 그 축심 방향으로 직접 이동 가능하게 지지되어 있다.

여기서, 스프링 수용실(23)을 구성하는 주위의 벽, 스프링(25), 로터리 볼 스플라인(27)은 지지체 플레이트(11)와 도전위가 되도록 구성되어 있다. 내측 마스크(4)는 기판(10)과 도전위, 혹은 접지 전위가 되는 것이 바람직하므로, 슬라이드 샤프트(21)를 부분적으로 절연체에 의해 구성함으로써 내측 마스크(4)와 로터리 볼 스플라인(27) 등의 전기적 절연을 도모하고 있다.

내측 마스크(4)는, 실제로 내측 마스크로서 기판 내주부를 덮는 마스크부(5)와 상기 마스크부와 연통하는 샤프트부(6)로 구성된다. 상기 샤프트부(6)는 마스크부(5)에 연결되는 단부와는 다른 단부에 암형 나사가 형성되어 있고, 슬라이드 샤프트(21)의 선단부에 형성된 수형 나사와 나사 결합함으로써 상기 슬라이드 샤프트(21)와 축심을 동일하게 하여 일체화된다. 마스크부(5)는 기판(10)의 중앙부에접촉하여, 기판(10)의 중앙부에 있어서의 소정 범위의 비성막 영역을 덮고 있다.

마스크부(5)는 스프링(25)에 의해 기판 표면을 향해 압박된다. 상기 스프링(25)에 의한 가압력을 적당한 것으로 함으로써, 내측 마스크(4)는 항상 일정하고 또한 근소한 부하로 기판(10)의 표면에 대해 접촉하는 것이 가능해진다. 또한, 슬라이드 샤프트(21)를 거쳐서 상기 내측 마스크(4)를 회전 가능하게 지지함으로써, 내측 마스크(4)는 기판(10)과 함께 내측 마스크(10)의 축심 주위로 회전하는 것이 가능해진다. 본 구성에 의해, 실제로 성막시에 있어서 기판을 축심 주위로 회전하는 것이 가능해지므로, 형성된 박막에 있어서의 막 두께 등의 분포는 크게 개선된다.

다음에, 본 실시예에 있어서의 스퍼터링 장치를 이용하여 실제로 기판 상으로의 박막 형성을 행하는 순서에 대해 서술한다. 우선, 기판 홀더(10)가 기판 수취 위치에 있어서 외측 마스크(7)와 함께 기판(10)을 반송 장치로부터 수취한다. 기판(10)을 지지한 홀더(3)는 홀더 구동 기구에 의해, 캐소드 전극(9)에 정면으로 마주보는 위치로 구동되고, 기판(10) 표면과 캐소드 전극(9) 표면의 간격이 소정치가 되도록 캐소드 전극(9)에 대해 접근한다. 그 때, 내측 마스크(4)에 있어서의 마스크부(5)는, 기판에 있어서의 내주측의 비성막 영역과 대응하는 위치에 접촉한다. 또한, 도시하지 않은 캐소드 전극의 지지 부재와 홀더의 구동 기구가 합체하여 진공조를 형성한다.

계속해서, 상기 진공조 내의 배기가 도시하지 않은 배기계에 의해 이루어지고, 소정 압력까지 상기 진공조 내부의 감압을 행한 후 아르곤 등의 방전용 가스가도입되고, 진공조 내부는 상기 가스에 의해 방전 개시 압력까지 증압된다. 동시에, 홀더(3)에 보유 지지된 기판(10)의 중심을 축으로 하는 회전이 개시된다. 이 상태에서, 캐소드 전극(9)에 대해 소정의 전압이 인가되고, 타겟(18)과 기판(10) 사이에 있어서 방전의 발생 및 플라즈마의 생성이 이루어진다. 이 플라즈마 내에서 발생한 이온에 의해 타겟 표면이 스퍼터링되고, 상기 스퍼터링된 입자가 기판 상에 부착 및 퇴적함으로써 박막의 형성이 이루어진다.

소정 시간 플라즈마를 유지함으로써 목표로 하는 두께의 박막을 형성한 후, 캐소드 전극(9)으로의 전압의 인가를 정지하여 플라즈마를 소실시킴으로써 박막의 형성을 종료시킨다. 계속해서, 진공조 내로 건조 질소 등의 퍼지용 가스를 도입하고, 진공조 내부를 대기압과 같은 정도 이상의 압력으로 하여 캐소드 전극(9)의 지지 부재와 홀더 구동 기구를 분리한다. 계속해서 퇴피한 홀더로부터 성막 완료된 기판 및 마스크의 제거와 성막 공정을 종료한다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 관한 구성의 채용에 의해 내측 마스크(4)를 미소하면서 또한 일정한 부하로 기판(10)에 접촉하는 것이 가능해지고, 또한 성막 중에 기판(10)을 회전시켜도 내측 마스크(4)와 기판(10)이 서로 미끄럼 이동하는 일이 없어지므로, 기판에 흠집이 생기는 일 없이 양호한 막 두께 등의 분포를 얻는 것이 가능해진다.

또한 본 실시예에 있어서는, 중앙부에 관통 구멍을 마련하지 않고 또한 피성막면의 이면에 돌기가 설치된 기판을 이용하는 것으로 하고 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 중앙부에 관통 구멍을 갖는 기판을 이용해도 좋다. 그 경우, 박막 형성 중에 내측 마스크(4)와 기판 홀더(3)를 같은 전위로 하기 위해, 내측 마스크(4)의 기판면측 중앙부면 혹은 내측 마스크(4)와 정면으로 마주보는 기판 홀더(3)면 상에 스프링 등을 배치하고, 이를 내측 마스크(4)와 기판 홀더(3)의 접점으로 하는 것으로 해도 좋다.

또한, 슬라이드 샤프트(21)는 절연체로 이루어지는 단일 부재로서 구성하는 것으로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 도전체와 절연체를 연결하여 이루어지는 복수의 부재로 구성되는 것으로 해도 좋다. 또한, 슬라이드 샤프트(21)와 내측 마스크(4)의 연결 방법에 대해서도, 서로의 나사 구조에 의한 나사 결합에 한정되지 않고 다양한 결합 방법을 이용하는 것이 가능하다. 또한, 지지체 플레이트(11)는 가공이 용이하고 열전도율이 높아 쉽게 그 전체를 수냉하는 것이 가능한 구리로 이루어지는 것이 일반적으로 사용되고 있지만, 로터리 볼 스플라인(27)도 동시에 냉각 가능해지도록 스프링 수용실(23)의 벽도 구리에 의해 구성하는 것이 바람직하다.

도2에, 본 발명에 관한 제2 실시 형태인 스퍼터링 장치에 대해 도1과 동일한 단면도에 있어서의 주요부의 확대도를 도시한다. 또한, 도1에 있어서 도시된 구성 요소와 동일한 작용을 갖는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 이용하여 이를 도시하는 것으로 한다. 도1에 있어서의 구성에 있어서는, 슬라이드 샤프트(21)의 지지 위치로부터 마스크부(5)가 기판(10)에 대해 접촉하는 위치까지의 거리가 크기 때문에, 기판(10)을 회전시킬 때에 슬라이드 샤프트(21) 혹은 내측 마스크(4) 있어서 축 요동이 발생될 우려가 있다. 또한, 스프링(25)과 슬라이드 샤프트(21)의 단부면의 접촉부에 있어서 마찰이 발생하여, 기판(10)의 회전에 내측 마스크(4)가 추종하여 회전하는 것을 방해하는 부하를 발생시킬 우려가 있다. 제2 실시예는 이들에 대한 대응을 이룬 것이다.

구체적으로는, 로터리 볼 스플라인(27)을 타겟(18)의 전방면으로까지 연장시키는 동시에, 슬라이드 샤프트(21)의 단부와 스프링(25)의 단부 사이에 스러스트 베어링(33)을 배치하고 있다. 로터리 볼 스플라인(27)을 기판 방향으로 연장시키기 위해, 지지체 플레이트(11)의 중앙부에는 기판 방향으로 돌출하고 또한 로터리 볼 스플라인(27)을 수용 가능하게 하는 수용실(29)이 형성되어 있다. 상기 수용실(29)은 타겟(18)에 마련된 관통 구멍(12)을 그 이면으로부터 표면을 향해 끼움 삽입하는 원통 부분과 상기 원통 부분의 기판 방향 단부에 배치된 중앙 구멍을 갖는 덮개 부분으로 이루어진다. 이 중앙 구멍의 내경은 슬라이드 샤프트(21)의 외경보다 약간 크게 설정되어 있다.

슬라이드 샤프트(21)는 수용실의 덮개 부분으로부터 기판측으로 약간 돌출하고, 또한 스프링(25)에 의해 축 방향으로 슬라이드해도 항상 그 돌출 상태를 유지하는 길이를 갖는 동시에, 기판 방향 단부에 암형 나사부가 형성되어 있다. 상기 암형 나사부에는, 수형 나사부가 양면에 형성된 절연 연결판(31)에 있어서의 한 쪽 수형 나사가 나사 결합된다. 절연 연결판(31)의 다른 쪽 수형 나사는 내측 마스크(4)의 샤프트부(6)에 형성되어 암형 나사부와 나사 결합하고, 이에 의해 슬라이드 샤프트(21), 절연 연결판(31) 및 내측 마스크(4)가 축 방향으로 일체화된다.

상기 절연 연결판(31)을 배치함으로써, 수용실(29)의 외벽이 스퍼터링되는것을 방지할 수 있다. 또한 이상의 구성에 의해, 슬라이드 샤프트(21)의 중앙 혹은 기판 방향 단부에 가까운 부분을 로터리 볼 베어링(27)으로 지지하는 것이 가능해져, 기판 회전시에 슬라이드 샤프트(21) 및 내측 마스크(4)에 있어서 축 요동이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 슬라이드 샤프트(21)의 후단부와 스프링(25) 사이에 스러스트 베어링(33)을 배치함으로써, 스프링(25)의 단부와 슬라이드 샤프트(21) 사이에서 발생되는 마찰이 저감되어, 슬라이드 샤프트(21) 등의 축 주위의 회전이 원활해진다.

또한 본 실시예에 있어서는, 슬라이드 샤프트(21)와 내측 마스크(4)의 연결을 절연 재료로 이루어지는 절연 연결판(31)에 의해 행하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일반적으로, 기판 중앙에 마련되어 있는 구멍부를 이용하여 내측 마스크(4)를 기판 홀더(10)와 같은 전위 혹은 접지 전위로 하는 경우, 상기 연결판(31)을 금속제로 하고, 이에 이른바 접지 실드로서의 역할을 갖게 해도 좋다. 또한, 수용실(29) 및 내측 마스크(4)의 샤프트부(6)는 단순한 원통 형상으로 하고 있지만, 예를 들어 기판(10)에 근접함에 따라서 그 직경이 작아져 부분적으로 원뿔을 구성하는 형상으로 해도 좋다.

또한, 실시예로서 캐소드 전극과 기판이 직립 또한 정면으로 마주보는 구성을 언급하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 수평 대향이 되는 배치로 해도 좋다. 또한 본 실시예에 있어서는, 영구 자석에 의한 자기장을 부가한 이른바 마그네트론 스퍼터링 장치에 대해 서술하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 자기장을 이용하지 않는 스퍼터링 장치에 대해 본 발명을 적응해도 좋고, 또한 전자석 등을 이용한 마그네트론 스퍼터링 장치에 적응해도 좋다.

또한, 본 발명을 이용할 때에 대상이 되는 박막 형성 장치로서 스퍼터링 장치를 예로 들었지만, 본 발명의 적응은 이에 한정되지 않고 증착 장치 및 CVD 장치 등, 다양한 박막 형성 장치에 대해 적응하는 것이 가능하다. 또한 본 발명은, 단순히 광디스크 등의 제조 방법으로서 이용될 뿐만 아니라 중앙부의 제거 공정이 이후에 실시되는 제품, 예를 들어 하드디스크 등의 모든 원반형 부재의 제조 공정에 대해서도 적응 가능하다.

본 발명의 실시에 의해 기판의 종류, 혹은 형성된 박막의 적층수에 상관없이 항상 일정하고 또한 근소한 부하로 기판 표면에 내측 마스크가 접촉하는 것이 가능해진다. 또한, 기판과 내측 마스크가 일체화하여 회전한 상태에서의 성막이 가능해져, 기판 상에 형성되는 박막의 막압 및 막질 등의 분포의 개선을 도모하는 것이 가능해진다.

Claims (7)

1. 대략 원판형의 형상을 갖는 기판을 이용하여, 진공 용기 중에 있어서 상기 기판의 표면에 막 형성을 행하는 스퍼터링 장치이며,

   형성해야 할 막의 주된 구성 원소로 이루어지는 타겟과,

   상기 타겟을 표면에서 보유 지지하는 지지체 플레이트와,

   상기 기판을 보유 지지하며, 상기 기판의 표면을 상기 타겟에 대해 정면으로 마주보게 하는 기판 홀더와,

   상기 기판의 외주부 및 중앙부를 각각 덮는 외측 마스크 및 내측 마스크를 갖고,

   상기 내측 마스크는, 상기 타겟에 마련된 관통 구멍을 관통하는 동시에 상기 지지체 플레이트에 배치된 회전 및 직접 이동을 가능하게 하는 베어링에 의해 지지되는 슬라이드 샤프트와 연통하고 또한 이에 지지되는 동시에, 상기 지지체 플레이트에 배치된 압박 수단에 의해 상기 슬라이드 샤프트를 거쳐서 상기 기판의 중앙부에 소정의 부하를 수반하여 접촉되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 압박 수단은, 상기 슬라이드 샤프트에 있어서의 상기 내측 마스크와 연통하는 단부와는 다른 단부에 배치된 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 샤프트는, 상기 내측 마스크와의 연통 부분에 있어서, 절연 재료로 이루어지는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 압박 수단은 스러스트 베어링을 거쳐서 상기 슬라이드 샤프트에 압박하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 지지체 플레이트는 상기 타겟의 표면으로부터 돌출하고, 또한 상기 기판 중앙에 정면으로 마주보는 위치에 상기 슬라이드 샤프트의 직경보다 약간 큰 내경을 갖는 구멍이 마련된 수용실을 갖고, 상기 수용실에는 상기 구멍으로부터 상기 기판 방향으로 돌출하는 슬라이드 샤프트, 상기 베어링 및 상기 압박 수단이 수용되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
6. 대략 원판 형상을 갖는 기판 상에 박막을 형성하는 방법이며,

   상기 박막의 주된 구성 재료로 이루어지는 타겟을 배치하고,

   상기 타겟에 정면으로 마주보고 소정의 축 주위로 회전 가능한 홀더 상에 상기 기판을 고정하고,

   상기 소정의 축을 중심으로 하여 상기 타겟에 마련된 관통 구멍을 거쳐서 상기 타겟 이면으로부터 상기 타겟 표면으로 연장되는 샤프트 부재에 연결된 내측 마스크를 상기 기판의 중앙부의 소정 영역에 대해 접촉시키고,

   상기 기판과 상기 타겟 사이에 플라즈마를 발생시키고,

   상기 타겟 표면을 상기 플라즈마 중의 이온으로 스퍼터링하고,

   상기 타겟의 성분을 주된 구성 원소로 하는 박막을 상기 기판 표면에 퇴적시키는 박막 형성 방법이며,

   상기 내측 마스크는 소정의 부하를 수반하여 상기 기판에 접촉되어 있고, 상기 박막의 퇴적이 행해질 때에는 상기 기판과 함께 상기 내측 마스크도 상기 소정의 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
7. 디스크형 기록 매체에 있어서의 특정한 막을 형성하는 디스크형 기록 매체의 제조 방법이며,

   상기 특정한 막의 주된 구성 재료로 이루어지는 타겟을 배치하고,

   상기 타겟에 정면으로 마주보고 소정의 축 주위로 회전 가능한 홀더 상에 대략 원판 형상의 기판을 고정하고,

   상기 소정의 축을 중심으로 하여 상기 타겟에 마련된 관통 구멍을 거쳐서 상기 타겟 이면으로부터 상기 타겟 표면으로 연장되는 샤프트 부재에 연결된 내측 마스크를 상기 기판의 중앙부의 소정 영역에 대해 접촉시키고,

   상기 기판과 상기 타겟 사이에 플라즈마를 발생시키고,

   상기 타겟 표면을 상기 플라즈마 중의 이온으로 스퍼터링하고,

   상기 특정한 막을 상기 기판 표면에 퇴적시키는 디스크형 기록 매체의 제조 방법이며,

   상기 내측 마스크는 소정의 부하를 수반하여 상기 기판에 접촉되어 있고, 상기 박막의 퇴적이 행해질 때에는 상기 기판과 함께 상기 내측 마스크도 상기 소정의 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 디스크형 기록 매체의 제조 방법.