JPH0533132A - 金属膜の成膜方法及びその装置 - Google Patents
金属膜の成膜方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0533132A JPH0533132A JP21435291A JP21435291A JPH0533132A JP H0533132 A JPH0533132 A JP H0533132A JP 21435291 A JP21435291 A JP 21435291A JP 21435291 A JP21435291 A JP 21435291A JP H0533132 A JPH0533132 A JP H0533132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- reflectance
- light
- transparent substrate
- vacuum chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜プロセスの過程中に透明基体に成膜され
る金属膜の膜厚をリアルタイムで直接検出し、モニター
できるようにすると共に、その検出・モニターによって
膜厚を最適値に制御できるようにする。 【構成】 透明基板100の被成膜面110の他方面側
にあって、レーザ光を透明基板100を通してその被成
膜面110に照射する半導体レーザ21と、被成膜面1
10に照射されたレーザ光の反射光を被成膜面110の
他方面側で受光する光検出器22とを備えている。光検
出器22の検出信号は制御ユニット30に入力されて被
成膜面110の反射率Rの変化が検出される。反射率R
の検出値が所定レベル以上に達すると、制御ユニット3
0からターゲット物質の飛来を阻止又は停止させる制御
信号を出力する。この制御信号によって成膜プロセスが
終了する。
る金属膜の膜厚をリアルタイムで直接検出し、モニター
できるようにすると共に、その検出・モニターによって
膜厚を最適値に制御できるようにする。 【構成】 透明基板100の被成膜面110の他方面側
にあって、レーザ光を透明基板100を通してその被成
膜面110に照射する半導体レーザ21と、被成膜面1
10に照射されたレーザ光の反射光を被成膜面110の
他方面側で受光する光検出器22とを備えている。光検
出器22の検出信号は制御ユニット30に入力されて被
成膜面110の反射率Rの変化が検出される。反射率R
の検出値が所定レベル以上に達すると、制御ユニット3
0からターゲット物質の飛来を阻止又は停止させる制御
信号を出力する。この制御信号によって成膜プロセスが
終了する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、再生専用型光ディス
クなどの製造等に適用して好適な薄膜の成膜方法及び装
置に関する。
クなどの製造等に適用して好適な薄膜の成膜方法及び装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】CDで代表される再生専用型光ディスク
などの光ディスクは、透明基板(基体)上にAl(アル
ミニウム)合金などの金属薄膜を成膜することによって
製作されている。この金属薄膜の成膜は、現在、主とし
てスパッタリング装置と呼ばれる真空成膜装置を用いて
行われている。この真空成膜装置によって得られた薄膜
は、予め定められた規格を満足するために、所定値以上
の膜厚に保持する必要がある。そこで、得られた薄膜の
膜厚を測定するようにしている。この膜厚の測定方法と
して、従来より、段差計法、エリプソメータ法、あるい
は4端子法等が採用されている。
などの光ディスクは、透明基板(基体)上にAl(アル
ミニウム)合金などの金属薄膜を成膜することによって
製作されている。この金属薄膜の成膜は、現在、主とし
てスパッタリング装置と呼ばれる真空成膜装置を用いて
行われている。この真空成膜装置によって得られた薄膜
は、予め定められた規格を満足するために、所定値以上
の膜厚に保持する必要がある。そこで、得られた薄膜の
膜厚を測定するようにしている。この膜厚の測定方法と
して、従来より、段差計法、エリプソメータ法、あるい
は4端子法等が採用されている。
【0003】段差計法は、成膜前に基板の一部分にテー
プを貼り付け、部分的にマスクを施した後、成膜工程を
行い、成膜後にマスクを除去してその未成膜状態の部分
と成膜された領域との段差を触針式の針によって直接測
定するものであり、最も多く採用されている。また、エ
リプソメータ法は、透明薄膜の成膜部分にレーザ光を照
射したときに生じる光の位相差と方位角とからコンピュ
ータ上で数値計算を行い、屈折率と膜厚とを同時に演算
する方法である。さらに、4端子法は、4本の触針端子
を成膜された薄膜の面に押し当て、外側の2本の端子に
電流を流し、中の2本の端子で電圧値を測定するもの
で、4本の触針端子の距離が一定であれば、膜厚の分布
を電気的な抵抗値の変化として検出することができ、金
属薄膜の膜厚分布等を正確に調べる手段として広く用い
られている。但し、この4端子法は、触針端子の当て方
が難かしく、4本の端子をキレイに揃えて押し当てるに
は技術を必要とし、場合によっては、接触抵抗の影響が
出てくることがある。そのため、膜厚分布の変化量は把
握できても、絶対的な膜厚は、段差計によって校正しな
ければ正確に測定することはできない。したがって、絶
対値で膜厚を測定するには不向きである。
プを貼り付け、部分的にマスクを施した後、成膜工程を
行い、成膜後にマスクを除去してその未成膜状態の部分
と成膜された領域との段差を触針式の針によって直接測
定するものであり、最も多く採用されている。また、エ
リプソメータ法は、透明薄膜の成膜部分にレーザ光を照
射したときに生じる光の位相差と方位角とからコンピュ
ータ上で数値計算を行い、屈折率と膜厚とを同時に演算
する方法である。さらに、4端子法は、4本の触針端子
を成膜された薄膜の面に押し当て、外側の2本の端子に
電流を流し、中の2本の端子で電圧値を測定するもの
で、4本の触針端子の距離が一定であれば、膜厚の分布
を電気的な抵抗値の変化として検出することができ、金
属薄膜の膜厚分布等を正確に調べる手段として広く用い
られている。但し、この4端子法は、触針端子の当て方
が難かしく、4本の端子をキレイに揃えて押し当てるに
は技術を必要とし、場合によっては、接触抵抗の影響が
出てくることがある。そのため、膜厚分布の変化量は把
握できても、絶対的な膜厚は、段差計によって校正しな
ければ正確に測定することはできない。したがって、絶
対値で膜厚を測定するには不向きである。
【0004】さらに、真空蒸着による成膜分野において
は、水晶発振子を用いて膜厚をモニターする方法が採用
されている。この方法は、成膜時の膜の堆積の進行と共
に被成膜基体近傍に配設した水晶発振子の発振周波数が
基本周波数に対して変化することを利用し、この周波数
の変化量をモニターすることで膜厚に外挿するものであ
り、間接的に膜厚を求める方法である。
は、水晶発振子を用いて膜厚をモニターする方法が採用
されている。この方法は、成膜時の膜の堆積の進行と共
に被成膜基体近傍に配設した水晶発振子の発振周波数が
基本周波数に対して変化することを利用し、この周波数
の変化量をモニターすることで膜厚に外挿するものであ
り、間接的に膜厚を求める方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した各測定方法
は、いずれも成膜後の大気状態における膜厚測定に適用
可能な測定方法であって、成膜プロセス中に堆積しつつ
ある膜の厚さをリアルタイムで直接検出し、モニターで
きるものではなく、また、その検出・モニターの結果を
装置にフィードバックして最適膜厚に制御する、そし
て、その結果に基づいて膜厚の管理を行うことができ
る、といった方法ではない。すなわち、従来は、成膜プ
ロセス中に膜厚をリアルタイムで直接検出・モニターで
きる方法は存在しなかった。
は、いずれも成膜後の大気状態における膜厚測定に適用
可能な測定方法であって、成膜プロセス中に堆積しつつ
ある膜の厚さをリアルタイムで直接検出し、モニターで
きるものではなく、また、その検出・モニターの結果を
装置にフィードバックして最適膜厚に制御する、そし
て、その結果に基づいて膜厚の管理を行うことができ
る、といった方法ではない。すなわち、従来は、成膜プ
ロセス中に膜厚をリアルタイムで直接検出・モニターで
きる方法は存在しなかった。
【0006】さらに、真空蒸着プロセスで、水晶発振子
を用いて膜厚をモニターする方法は、膜厚を直接観測す
るものではなく、また、温度変化に対して水冷対策が必
要である等、装置構成上に何らかの工夫が必要であり、
装置構成が複雑である。その上、真空蒸着プロセスには
適用し得ても、RF発振、放電を伴うスパッタには適用
できないという問題があり、前述した真空成膜装置には
適用不可である。
を用いて膜厚をモニターする方法は、膜厚を直接観測す
るものではなく、また、温度変化に対して水冷対策が必
要である等、装置構成上に何らかの工夫が必要であり、
装置構成が複雑である。その上、真空蒸着プロセスには
適用し得ても、RF発振、放電を伴うスパッタには適用
できないという問題があり、前述した真空成膜装置には
適用不可である。
【0007】この発明は、成膜プロセス中に成膜される
膜厚をリアルタイムで直接検出し、モニターできるよう
にすると共、検出・モニターの結果に基づいて膜厚を最
適に制御できるようにすることを目的としている。
膜厚をリアルタイムで直接検出し、モニターできるよう
にすると共、検出・モニターの結果に基づいて膜厚を最
適に制御できるようにすることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の技術手段は、真空槽内に設置された
透明基体の被成膜面と反対の面から光を照射し、その被
成膜面からの反射光の受光により該被成膜面の反射率変
化を検出する。そして、その反射率変化の検出に基づい
て被成膜面に成膜される金属薄膜の膜厚を制御する成膜
方法を採用した。さらに、本発明は上記成膜方法におい
て、光の入射部及びその反射光の検出部を透明基体の介
在によって真空槽内の成膜源から飛来するターゲット物
質から遮断して成膜する方法を採用している。
に、本発明の第1の技術手段は、真空槽内に設置された
透明基体の被成膜面と反対の面から光を照射し、その被
成膜面からの反射光の受光により該被成膜面の反射率変
化を検出する。そして、その反射率変化の検出に基づい
て被成膜面に成膜される金属薄膜の膜厚を制御する成膜
方法を採用した。さらに、本発明は上記成膜方法におい
て、光の入射部及びその反射光の検出部を透明基体の介
在によって真空槽内の成膜源から飛来するターゲット物
質から遮断して成膜する方法を採用している。
【0009】本発明の第2の技術手段は、真空槽内に設
置される透明基体の成膜面に対して他方面側に光源及び
光検出手段を配設している。さらに本発明は、第2の技
術手段において、真空槽に透明窓を設け、この透明窓の
外側に上記光源及び光検出手段を配設する構成を採用し
た。また、本発明の1つの構成は、第2の技術手段にお
いて、光検出手段の検出信号に基づいて被成膜面の反射
率変化を検出すると共に、該反射率の検出値が所定レベ
ル以上に達したときターゲット物質の飛来を停止又は阻
止する制御信号を出力する制御手段を備えている。
置される透明基体の成膜面に対して他方面側に光源及び
光検出手段を配設している。さらに本発明は、第2の技
術手段において、真空槽に透明窓を設け、この透明窓の
外側に上記光源及び光検出手段を配設する構成を採用し
た。また、本発明の1つの構成は、第2の技術手段にお
いて、光検出手段の検出信号に基づいて被成膜面の反射
率変化を検出すると共に、該反射率の検出値が所定レベ
ル以上に達したときターゲット物質の飛来を停止又は阻
止する制御信号を出力する制御手段を備えている。
【0010】さらに、本発明は、上記第2の技術手段に
おいて、真空槽に成膜源から発生するターゲット物質の
飛来を遮断する遮蔽手段を組付け、制御手段から出力さ
れた信号に応答して遮蔽手段を作動させる構成を採用し
た。
おいて、真空槽に成膜源から発生するターゲット物質の
飛来を遮断する遮蔽手段を組付け、制御手段から出力さ
れた信号に応答して遮蔽手段を作動させる構成を採用し
た。
【0011】
【作用】真空槽内の所定位置、すなわち、成膜源(ター
ゲット物質)の直上方の設置位置に透明基体を設置した
後、成膜プロセスを開始すると、成膜源から飛来したタ
ーゲット物質が透明基体の被成膜面に堆積して行く。こ
の成膜プロセスにおいて、光源からの平行光を透明基体
に照射すると、その被成膜面に入射した光が反射し、光
検出手段によって受光・検出される。この光検出手段か
ら出力された検出信号に基づいて被成膜面の膜の反射率
変化が読み取られる。この反射率変化は被成膜面に成膜
された膜厚の変化と対応している。したがって、反射率
が所定レベル以上に達したとき、被成膜面に一定値以上
の膜厚で成膜されたものと判別できる。
ゲット物質)の直上方の設置位置に透明基体を設置した
後、成膜プロセスを開始すると、成膜源から飛来したタ
ーゲット物質が透明基体の被成膜面に堆積して行く。こ
の成膜プロセスにおいて、光源からの平行光を透明基体
に照射すると、その被成膜面に入射した光が反射し、光
検出手段によって受光・検出される。この光検出手段か
ら出力された検出信号に基づいて被成膜面の膜の反射率
変化が読み取られる。この反射率変化は被成膜面に成膜
された膜厚の変化と対応している。したがって、反射率
が所定レベル以上に達したとき、被成膜面に一定値以上
の膜厚で成膜されたものと判別できる。
【0012】上記反射率変化の検出により、反射率が所
定レベル以上に達すると、成膜源から飛来するターゲッ
ト物質を阻止又は飛来を停止させる制御信号が与えられ
る。これによって、被成膜面に成膜される金属膜の膜厚
を制御している。
定レベル以上に達すると、成膜源から飛来するターゲッ
ト物質を阻止又は飛来を停止させる制御信号が与えられ
る。これによって、被成膜面に成膜される金属膜の膜厚
を制御している。
【0013】上記のようにして、スパッタリングによる
成膜プロセスの中で、成膜時の膜の反射率変化、すなわ
ち、反射率と対応する膜厚そのものをリアルタイムで検
出し、かつ、この検出に基づいて膜厚を制御している。
より具体的には、制御手段から出力された制御信号によ
って成膜源から飛来するターゲット物質の飛来を阻止又
は停止させている。これによって、膜厚を一定値以上の
レベルに確保している。
成膜プロセスの中で、成膜時の膜の反射率変化、すなわ
ち、反射率と対応する膜厚そのものをリアルタイムで検
出し、かつ、この検出に基づいて膜厚を制御している。
より具体的には、制御手段から出力された制御信号によ
って成膜源から飛来するターゲット物質の飛来を阻止又
は停止させている。これによって、膜厚を一定値以上の
レベルに確保している。
【0014】さらに、透明基体の設置によって真空槽内
のターゲット物質飛来側を遮蔽し、槽内に発生したプラ
ズマを透明基体で封じ込めて成膜プロセスを行うので、
光源及び光検出手段、ならびにその入射光路、反射光路
側へのプラズマのリーク、回り込みが無くなり、常時清
浄で透明基体の被成膜面に光を透過・入射させ、かつ、
反射・検出することができる。また、常時清浄な状態を
保つので、入射光と反射光が透過する光の透過窓を汚損
することもない。
のターゲット物質飛来側を遮蔽し、槽内に発生したプラ
ズマを透明基体で封じ込めて成膜プロセスを行うので、
光源及び光検出手段、ならびにその入射光路、反射光路
側へのプラズマのリーク、回り込みが無くなり、常時清
浄で透明基体の被成膜面に光を透過・入射させ、かつ、
反射・検出することができる。また、常時清浄な状態を
保つので、入射光と反射光が透過する光の透過窓を汚損
することもない。
【0015】
【実施例】図1は本発明に係る金属膜成膜装置を示すも
ので、ここで示されている成膜装置は、いわゆる漏洩磁
界の中に発生したプラズマを封じ込めてスパッタを行う
マグネトロンスパッタ装置であって、真空槽10内の下
部にカソード部11が配設されている。カソード部11
において、高圧の陰極電圧が印加されるカソード12は
上方に開口する中空形状に形成されており、その中空部
121内に磁界を発生するためのヨーク13とマグネッ
ト14,15とが組込まれている。ヨーク13は円盤状
に形成されており、その上の内周側に環状のマグネット
14が配設され、その外周側に他方の環状のマグネット
15が相対向して配設されている。カソード12の上部
周縁上にバッキングプレートと呼ばれるターゲットホル
ダー16が設置されている。このターゲットホルダー1
6の上に成膜源、すなわち、ターゲット17が載置、保
持されている。ターゲット17は、ターゲットホルダー
16から任意に着脱交換し得るようになっている。ター
ゲット17は、本実施例の場合、光ディスクの反射膜
(金属膜)の成膜に応じてAl(アルミニウム)合金物
質によって形成されているが、成膜対象物に合わせて取
り替え使用することは勿論である。
ので、ここで示されている成膜装置は、いわゆる漏洩磁
界の中に発生したプラズマを封じ込めてスパッタを行う
マグネトロンスパッタ装置であって、真空槽10内の下
部にカソード部11が配設されている。カソード部11
において、高圧の陰極電圧が印加されるカソード12は
上方に開口する中空形状に形成されており、その中空部
121内に磁界を発生するためのヨーク13とマグネッ
ト14,15とが組込まれている。ヨーク13は円盤状
に形成されており、その上の内周側に環状のマグネット
14が配設され、その外周側に他方の環状のマグネット
15が相対向して配設されている。カソード12の上部
周縁上にバッキングプレートと呼ばれるターゲットホル
ダー16が設置されている。このターゲットホルダー1
6の上に成膜源、すなわち、ターゲット17が載置、保
持されている。ターゲット17は、ターゲットホルダー
16から任意に着脱交換し得るようになっている。ター
ゲット17は、本実施例の場合、光ディスクの反射膜
(金属膜)の成膜に応じてAl(アルミニウム)合金物
質によって形成されているが、成膜対象物に合わせて取
り替え使用することは勿論である。
【0016】真空槽10内のターゲット設置位置の上方
部に基板取付枠18が環状かつ内方に突出して形成され
ている。この取付枠18の内周段部181上に成膜対象
物の透明基体、すなわち、ディスク基板100が設置さ
れている。ディスク基板100は、ターゲット17の直
上方に静止状態で相対向して保持される。このディスク
基板100は、例えばPC(ポリカーボネート)材によ
って形成されており、その情報記録面には、情報信号を
記録したピットの列(図示せず)が形成されている。こ
の情報記録面110にAl合金より成る金属薄膜が成膜
される。すなわち、情報記録面110は、被成膜面であ
り、下向きでターゲット17と対向している。ディスク
基板100を真空槽10内の取付枠18にセッティング
すると、それより下方の真空槽10内が遮蔽・封止さ
れ、成膜時に発生するプラズマがディスク基板100に
よって封じ込められる。すなわち、ターゲット物質17
0…のディスク基板100から上方へのリーク、回り込
みが遮断される。
部に基板取付枠18が環状かつ内方に突出して形成され
ている。この取付枠18の内周段部181上に成膜対象
物の透明基体、すなわち、ディスク基板100が設置さ
れている。ディスク基板100は、ターゲット17の直
上方に静止状態で相対向して保持される。このディスク
基板100は、例えばPC(ポリカーボネート)材によ
って形成されており、その情報記録面には、情報信号を
記録したピットの列(図示せず)が形成されている。こ
の情報記録面110にAl合金より成る金属薄膜が成膜
される。すなわち、情報記録面110は、被成膜面であ
り、下向きでターゲット17と対向している。ディスク
基板100を真空槽10内の取付枠18にセッティング
すると、それより下方の真空槽10内が遮蔽・封止さ
れ、成膜時に発生するプラズマがディスク基板100に
よって封じ込められる。すなわち、ターゲット物質17
0…のディスク基板100から上方へのリーク、回り込
みが遮断される。
【0017】さらに、真空槽10の上端部周囲に支持枠
19が内方へ突出して環状に形成されている。この支持
枠19の内周側の段部191上にガラス等から成る透明
窓20が配置されている。透明窓20は、その周縁部と
段部191との間に介在させたO−リング200によっ
てシールされている。透明窓20はディスク基板100
の設置位置上方に位置し、ディスク基板100を介して
槽内のターゲット17からのターゲット物質飛来側と反
対側に配置されている。
19が内方へ突出して環状に形成されている。この支持
枠19の内周側の段部191上にガラス等から成る透明
窓20が配置されている。透明窓20は、その周縁部と
段部191との間に介在させたO−リング200によっ
てシールされている。透明窓20はディスク基板100
の設置位置上方に位置し、ディスク基板100を介して
槽内のターゲット17からのターゲット物質飛来側と反
対側に配置されている。
【0018】真空槽10内のディスク基板100の設置
位置上方と透明窓20の設置位置との間に内空部120
が形成されている。内空部120は、真空状態と大気状
態とに切り替えられるようになっている。成膜時には、
内空部120は真空状態に保持されるようになってい
る。
位置上方と透明窓20の設置位置との間に内空部120
が形成されている。内空部120は、真空状態と大気状
態とに切り替えられるようになっている。成膜時には、
内空部120は真空状態に保持されるようになってい
る。
【0019】さらに、真空槽10には、平行光発生源の
一例としてのレーザ光発生源、すなわち、半導体レーザ
21と、この半導体レーザ21から出射したレーザ光の
反射光を受光する光検出器22とが装着されている。半
導体レーザ21は、例えば波長λ=633nm(ナノ・メ
ートル)のHe−Neレーザが用いられている。
一例としてのレーザ光発生源、すなわち、半導体レーザ
21と、この半導体レーザ21から出射したレーザ光の
反射光を受光する光検出器22とが装着されている。半
導体レーザ21は、例えば波長λ=633nm(ナノ・メ
ートル)のHe−Neレーザが用いられている。
【0020】半導体レーザ21を出射したレーザ光は、
透明窓20を透過し、内空部120を通して被成膜面1
10と反対の面からディスク基板100に入射し、被成
膜面110に照射される。被成膜面110に照射された
レーザ光の反射光は、内空部120から透明窓20を透
過して光検出器22で受光される。光検出器22で受光
検出した信号は制御ユニット30に入力されている。
透明窓20を透過し、内空部120を通して被成膜面1
10と反対の面からディスク基板100に入射し、被成
膜面110に照射される。被成膜面110に照射された
レーザ光の反射光は、内空部120から透明窓20を透
過して光検出器22で受光される。光検出器22で受光
検出した信号は制御ユニット30に入力されている。
【0021】真空槽10内には、中心軸23の端部に取
付けたマスキング治具24が組込まれており、取付枠1
8上にディスク基板100をセットした際、そのセンタ
ーホール101を含む内周側領域をマスキング治具24
によってマスクし、その部分の基板面にターゲット物質
が成膜されないようにしている。
付けたマスキング治具24が組込まれており、取付枠1
8上にディスク基板100をセットした際、そのセンタ
ーホール101を含む内周側領域をマスキング治具24
によってマスクし、その部分の基板面にターゲット物質
が成膜されないようにしている。
【0022】上記制御ユニット30の信号は、カソード
12に陰極電圧を印加する陰極電圧印加手段31に接続
されている。なお、符号32は排気系に通ずる流路、3
3はAr(アルゴン)ガスの導入側流路である。
12に陰極電圧を印加する陰極電圧印加手段31に接続
されている。なお、符号32は排気系に通ずる流路、3
3はAr(アルゴン)ガスの導入側流路である。
【0023】次に、上記構成の本実施例に係る成膜装置
を用いた金属薄膜の成膜方法について説明する。
を用いた金属薄膜の成膜方法について説明する。
【0024】図1に示すように、ディスク基板100を
真空槽10内のターゲット17の直上方位置に取付枠1
8を介してセッティングした後、成膜プロセスを開始す
ると、槽10内に発生したプラズマが漏洩磁界によって
封じ込められ、この状態でターゲット17からターゲッ
ト物質(原子)171…がたたき出される。このターゲ
ット17から飛来したターゲット物質171…は、ディ
スク基板100の被成膜面100に順次堆積して行き、
成膜されて行く。この成膜プロセスの過程で、半導体レ
ーザ21からレーザ光を発射すると、このレーザ光が光
路L1 を通って透明窓20を透過し、内空部120を通
してディスク基板100に信号記録面と反対の面から入
射し、その被成膜面110に照射される。その反射光
は、光路L2 を通り、内空部120から透明窓20を透
過して光検出器22で受光される。光検出器22は、デ
ィスク基板100の被成膜面110の反射率を電圧値で
検出する。この検出信号は制御ユニット30に入力さ
れ、この入力に基づいて被成膜面110の反射率、すな
わち、成膜プロセスの進行に伴う反射率の変化が検出さ
れる。この反射率Rの変化量は、被成膜面110の膜厚
dの変化量と対応している。したがって、反射率Rの変
化を検出することによって、被成膜面110の膜厚dを
即時リアルタイムでモニターし、測定することができ
る。制御手段30で読み取られた反射率Rが成膜プロセ
スの進行によって所定値以上、例えば80%以上に達す
ると、制御ユニット30から陰極電圧印加手段31に制
御信号が与えられる。この信号によってカソード12に
印加されていた陰極電圧が“0”となり、ターゲット1
7からのターゲット物質171…の飛来が停止する。
真空槽10内のターゲット17の直上方位置に取付枠1
8を介してセッティングした後、成膜プロセスを開始す
ると、槽10内に発生したプラズマが漏洩磁界によって
封じ込められ、この状態でターゲット17からターゲッ
ト物質(原子)171…がたたき出される。このターゲ
ット17から飛来したターゲット物質171…は、ディ
スク基板100の被成膜面100に順次堆積して行き、
成膜されて行く。この成膜プロセスの過程で、半導体レ
ーザ21からレーザ光を発射すると、このレーザ光が光
路L1 を通って透明窓20を透過し、内空部120を通
してディスク基板100に信号記録面と反対の面から入
射し、その被成膜面110に照射される。その反射光
は、光路L2 を通り、内空部120から透明窓20を透
過して光検出器22で受光される。光検出器22は、デ
ィスク基板100の被成膜面110の反射率を電圧値で
検出する。この検出信号は制御ユニット30に入力さ
れ、この入力に基づいて被成膜面110の反射率、すな
わち、成膜プロセスの進行に伴う反射率の変化が検出さ
れる。この反射率Rの変化量は、被成膜面110の膜厚
dの変化量と対応している。したがって、反射率Rの変
化を検出することによって、被成膜面110の膜厚dを
即時リアルタイムでモニターし、測定することができ
る。制御手段30で読み取られた反射率Rが成膜プロセ
スの進行によって所定値以上、例えば80%以上に達す
ると、制御ユニット30から陰極電圧印加手段31に制
御信号が与えられる。この信号によってカソード12に
印加されていた陰極電圧が“0”となり、ターゲット1
7からのターゲット物質171…の飛来が停止する。
【0025】上記によって、被成膜面110に成膜され
る金属薄膜の膜厚dが最適値に制御される。かくして、
ディスク基板100の被成膜面、すなわち信号記録面1
10にAl合金より成る金属薄膜が成膜されると、光デ
ィスクの製造が終了する。そして、本実施例の成膜方法
によって金属薄膜を成膜すると、膜の反射率Rが再生専
用型光ディスクに要求されるR=70%を確実にクリア
し、かつ、R=70%以上に保持した状態で成膜プロセ
スを行うことができる。
る金属薄膜の膜厚dが最適値に制御される。かくして、
ディスク基板100の被成膜面、すなわち信号記録面1
10にAl合金より成る金属薄膜が成膜されると、光デ
ィスクの製造が終了する。そして、本実施例の成膜方法
によって金属薄膜を成膜すると、膜の反射率Rが再生専
用型光ディスクに要求されるR=70%を確実にクリア
し、かつ、R=70%以上に保持した状態で成膜プロセ
スを行うことができる。
【0026】図2は、成膜プロセス中における成膜時間
Tと反射率R及び膜厚dとの関係を表すもので、成膜プ
ロセス開始前の初期状態(T=0)では、膜の反射率R
はPC基板のそれと等しく4%である。成膜プロセスの
進行により成膜時間T(sec)が経過すると、膜厚dはリ
ニアに増加して行く。一方、反射率Rは、成膜時間Tの
経過により膜厚dが増加すると、それに伴って増加する
が、リニアではなく、非線形な増加であり、一定の成膜
時間Tが経過すると、それ以上増加しなくなる。そのと
きの反射率Rは、R=約80%である。上記成膜方法で
は、この反射率R=80%を検出したとき、制御ユニッ
ト30から信号を出力し、ターゲット物質の飛来を停止
させるようにしている。この反射率R=80%は、再生
専用型光ディスク、例えばCDの場合、規格で要求され
ているR=70%を十分にクリヤした極めて良好な値で
ある。そして、この反射率R=80%近傍では、膜厚d
は十分な値に確保されている。本実施例の成膜方法で
は、反射率R=80%近傍を確実に保ちながら成膜プロ
セスを行うことができる。
Tと反射率R及び膜厚dとの関係を表すもので、成膜プ
ロセス開始前の初期状態(T=0)では、膜の反射率R
はPC基板のそれと等しく4%である。成膜プロセスの
進行により成膜時間T(sec)が経過すると、膜厚dはリ
ニアに増加して行く。一方、反射率Rは、成膜時間Tの
経過により膜厚dが増加すると、それに伴って増加する
が、リニアではなく、非線形な増加であり、一定の成膜
時間Tが経過すると、それ以上増加しなくなる。そのと
きの反射率Rは、R=約80%である。上記成膜方法で
は、この反射率R=80%を検出したとき、制御ユニッ
ト30から信号を出力し、ターゲット物質の飛来を停止
させるようにしている。この反射率R=80%は、再生
専用型光ディスク、例えばCDの場合、規格で要求され
ているR=70%を十分にクリヤした極めて良好な値で
ある。そして、この反射率R=80%近傍では、膜厚d
は十分な値に確保されている。本実施例の成膜方法で
は、反射率R=80%近傍を確実に保ちながら成膜プロ
セスを行うことができる。
【0027】図3は上記膜厚dと反射率Rとの関係をよ
り明確に示すもので、成膜時間Tの経過と共に膜厚dが
リニアに増加すると、それに伴って膜の反射率Rも増加
して行くが、膜厚dがある厚さ、例えば800〜100
0A(オングストローム)位に達すると、反射率Rが8
0%近傍で飽和状態となり、それ以上増加しなくなるこ
とが良く理解できる。
り明確に示すもので、成膜時間Tの経過と共に膜厚dが
リニアに増加すると、それに伴って膜の反射率Rも増加
して行くが、膜厚dがある厚さ、例えば800〜100
0A(オングストローム)位に達すると、反射率Rが8
0%近傍で飽和状態となり、それ以上増加しなくなるこ
とが良く理解できる。
【0028】上記実施例によると、ディスク基板100
の設置により、真空槽10内のターゲット物質飛来側内
空と半導体レーザ21と光検出器22、及びその入射光
路L1 、反射光路L2 との間を遮断した状態で成膜プロ
セスを行い、かつ、被成膜面110に光を照射し、か
つ、反射光を受光しているので、ディスク基板100か
ら内空部120側へのターゲット物質のリーク、回り込
みを確実に防止することができる。また、透明窓20を
通して光を入射させ、かつ、その反射光を取り出して受
光しているので、槽10内の内空部120を常時清浄な
状態に保ちながら膜厚dの検出を行うことができる。さ
らに、透明窓20を通して真空槽10内を任意に視認す
ることができる。
の設置により、真空槽10内のターゲット物質飛来側内
空と半導体レーザ21と光検出器22、及びその入射光
路L1 、反射光路L2 との間を遮断した状態で成膜プロ
セスを行い、かつ、被成膜面110に光を照射し、か
つ、反射光を受光しているので、ディスク基板100か
ら内空部120側へのターゲット物質のリーク、回り込
みを確実に防止することができる。また、透明窓20を
通して光を入射させ、かつ、その反射光を取り出して受
光しているので、槽10内の内空部120を常時清浄な
状態に保ちながら膜厚dの検出を行うことができる。さ
らに、透明窓20を通して真空槽10内を任意に視認す
ることができる。
【0029】次に、図4は本発明に係る金属膜成膜装置
の他の実施例を示すもので、上記実施例と同一部分は同
一符号を付し、重複説明を省略する。
の他の実施例を示すもので、上記実施例と同一部分は同
一符号を付し、重複説明を省略する。
【0030】上記実施例と異なる点は、ターゲット17
からのターゲット物質171…の飛来を遮断・阻止する
遮蔽手段40を真空槽10に装着したことである。
からのターゲット物質171…の飛来を遮断・阻止する
遮蔽手段40を真空槽10に装着したことである。
【0031】遮蔽手段40は、制御ユニット30からの
信号を受けて作動するエアシリンダ41と、このエアシ
リンダ41のロッド410に取付けられて、ロッド41
0の伸長・短縮動作と共に真空槽10内に進入・退出す
る遮蔽板42とから成っている。遮蔽板42は保持枠4
3によって外界から密封されており、真空槽10内の真
空を破らないように密封状態を配慮されている。遮蔽板
42が真空槽10内に進入すると、ターゲット17とデ
ィスク基板100との間が遮断され、ターゲット17か
らのターゲット物質171…の飛来が阻止される。これ
によってディスク基板100の被成膜面110に対する
成膜プロセスが停止する。
信号を受けて作動するエアシリンダ41と、このエアシ
リンダ41のロッド410に取付けられて、ロッド41
0の伸長・短縮動作と共に真空槽10内に進入・退出す
る遮蔽板42とから成っている。遮蔽板42は保持枠4
3によって外界から密封されており、真空槽10内の真
空を破らないように密封状態を配慮されている。遮蔽板
42が真空槽10内に進入すると、ターゲット17とデ
ィスク基板100との間が遮断され、ターゲット17か
らのターゲット物質171…の飛来が阻止される。これ
によってディスク基板100の被成膜面110に対する
成膜プロセスが停止する。
【0032】上記のように、制御ユニット30にて検出
した膜の反射率Rが所定値以上、例えば80%近傍に達
すると、制御ユニット30から遮蔽手段40のエアシリ
ンダ41に動作停止信号が与えられる。これによってエ
アシリンダ41のロッド410が伸長し、その端部に取
付けた遮蔽板42が真空槽10内に進入する。そして、
ターゲット17とディスク基板100との間を遮断し、
被成膜面110へのターゲット物質の飛来を阻止する。
これで成膜プロセスが停止する。この実施例にあって
も、上記同様の所期の効果を収めることができる。
した膜の反射率Rが所定値以上、例えば80%近傍に達
すると、制御ユニット30から遮蔽手段40のエアシリ
ンダ41に動作停止信号が与えられる。これによってエ
アシリンダ41のロッド410が伸長し、その端部に取
付けた遮蔽板42が真空槽10内に進入する。そして、
ターゲット17とディスク基板100との間を遮断し、
被成膜面110へのターゲット物質の飛来を阻止する。
これで成膜プロセスが停止する。この実施例にあって
も、上記同様の所期の効果を収めることができる。
【0033】なお、本実施例に係る成膜方法・装置は、
再生専用型光ディスクの金属反射膜の成膜プロセスのみ
ならず、光磁気ディスクの記録膜、保護膜の成膜プロセ
ス、透明基体を用いる液晶素子の成膜プロセス等、成膜
プロセス中に飛来・堆積する成膜物の膜厚を直接検出・
モニターし、制御したい場合に広く適用可能である。
再生専用型光ディスクの金属反射膜の成膜プロセスのみ
ならず、光磁気ディスクの記録膜、保護膜の成膜プロセ
ス、透明基体を用いる液晶素子の成膜プロセス等、成膜
プロセス中に飛来・堆積する成膜物の膜厚を直接検出・
モニターし、制御したい場合に広く適用可能である。
【0034】また、スパッタリング装置は、上記装置に
限定されるものではなく、その他のスパッタ法を用いる
装置に広く適用可能である。
限定されるものではなく、その他のスパッタ法を用いる
装置に広く適用可能である。
【0035】
【発明の効果】以上の説明に明らかな通り、本発明によ
れば、下記の効果を奏する。
れば、下記の効果を奏する。
【0036】スパッタによる成膜プロセスの過程の中
で、透明基体に成膜される金属膜の膜厚をリアルタイム
で直接検出し、モニターすることができる。そして、検
出・モニターの結果に基づいて金属膜の膜厚を即時リア
ルタイムで適正値に制御することができる。
で、透明基体に成膜される金属膜の膜厚をリアルタイム
で直接検出し、モニターすることができる。そして、検
出・モニターの結果に基づいて金属膜の膜厚を即時リア
ルタイムで適正値に制御することができる。
【0037】により、成膜源であるターゲットのエ
ロージョンの進行に伴うスパッタレートの低下、槽内の
ガス圧の変動、あるいは残留ガス圧の変化による成膜レ
ートの低下を膜厚の検出・モニターを通してリアルタイ
ムで検出・観測することができ、その観測の結果に基づ
いてそれぞれの条件に合致した最適の成膜状態を確保す
ることが可能となる。その結果、膜厚の制御を通して成
膜条件の最適化を実現し、成膜レートを常時良好な値に
保持できる。
ロージョンの進行に伴うスパッタレートの低下、槽内の
ガス圧の変動、あるいは残留ガス圧の変化による成膜レ
ートの低下を膜厚の検出・モニターを通してリアルタイ
ムで検出・観測することができ、その観測の結果に基づ
いてそれぞれの条件に合致した最適の成膜状態を確保す
ることが可能となる。その結果、膜厚の制御を通して成
膜条件の最適化を実現し、成膜レートを常時良好な値に
保持できる。
【0038】ターゲットのエロージョンの進行状態を
リアルタイムで検出・モニターできるので、高価なター
ゲットの交換時期の選定を最適化できる。
リアルタイムで検出・モニターできるので、高価なター
ゲットの交換時期の選定を最適化できる。
【0039】成膜プロセスにおける品質管理を効率良
く行うことができる。
く行うことができる。
【図1】本発明に係る金属膜成膜装置の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図2】本発明に係る成膜方法における成膜時間と膜厚
及び反射率との関係を表すグラフ図である。
及び反射率との関係を表すグラフ図である。
【図3】本発明方法によって成膜された膜厚と反射率と
の関係を表すグラフ図である。
の関係を表すグラフ図である。
【図4】本発明に係る金属膜成膜装置の他の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
10 真空槽
100 透明基体(ディスク基体)
110 被成膜面(信号記録面)
21 半導体レーザ(光源)
22 光検出器(光検出手段)
R 反射率
30 制御ユニット(手段)
L1 入射光路
L2 反射光路
20 透明窓
40 遮蔽手段
41 エアシリンダ
42 遮蔽板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 勝田 伸一
大阪府大阪市中央区城見一丁目4番24号
日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
内
Claims (6)
- 【請求項1】 真空槽内に透明基体を設置し、その一面
にターゲット物質を堆積させる金属膜の成膜方法におい
て、 前記透明基体の被成膜面と反対の面から光を照射し、そ
の被成膜面からの反射光により前記被成膜面の反射率変
化を検出すると共に、該反射率変化の検出に基づいて前
記金属膜の膜厚を制御することを特徴とする金属膜の成
膜方法。 - 【請求項2】 真空槽内に透明基体を設置し、その一面
にターゲット物質を堆積させて金属膜を形成する装置に
おいて、前記透明基体の他方の面側に光源及び光検出手
段を設けたことを特徴とする金属膜の成膜装置。 - 【請求項3】 真空槽に透明窓を設けると共に、光源及
び光検出手段を前記透明窓の外側に配設したことを特徴
とする請求項2に記載の金属膜の成膜装置。 - 【請求項4】 前記光検出手段の検出信号に基づいて前
記被成膜面の反射率変化を検出すると共に、該反射率の
検出値が所定レベル以上に達したとき前記ターゲット物
質の飛来を停止又は阻止する制御信号を出力する制御手
段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の金属膜の
成膜装置。 - 【請求項5】 真空槽に成膜源から発生したターゲット
物質の飛来を遮断する遮蔽手段を組付け、制御手段から
出力された制御信号に基づいて前記遮蔽手段を前記遮断
方向へ作動させるようにしたことを特徴とする請求項2
に記載の金属膜の成膜装置。 - 【請求項6】 前記光の入射部及びその反射光の検出部
を前記設置された透明基体の介在によって真空槽内の成
膜源から飛来するターゲット物質から遮断することを特
徴とした請求項1に記載の金属膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21435291A JPH0533132A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 金属膜の成膜方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21435291A JPH0533132A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 金属膜の成膜方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0533132A true JPH0533132A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16654354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21435291A Pending JPH0533132A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 金属膜の成膜方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0533132A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08315432A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Nippondenso Co Ltd | 光情報記録媒体の製造装置及び製造方法 |
WO2003046903A1 (fr) * | 2001-11-28 | 2003-06-05 | Tdk Corporation | Procede de fabrication de support d'enregistrement optique de type disque et support d'enregistrement optique |
US6806940B1 (en) | 1999-01-29 | 2004-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with particular cell gap |
CN103946416A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-07-23 | 北京航空航天大学 | 一种直写式真空蒸发***及其方法 |
CN108977764A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-11 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 蒸镀膜层记录装置及其方法、掩模板组件和蒸镀设备 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP21435291A patent/JPH0533132A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08315432A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Nippondenso Co Ltd | 光情報記録媒体の製造装置及び製造方法 |
US6806940B1 (en) | 1999-01-29 | 2004-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with particular cell gap |
WO2003046903A1 (fr) * | 2001-11-28 | 2003-06-05 | Tdk Corporation | Procede de fabrication de support d'enregistrement optique de type disque et support d'enregistrement optique |
CN103946416A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-07-23 | 北京航空航天大学 | 一种直写式真空蒸发***及其方法 |
CN103946416B (zh) * | 2014-01-03 | 2015-12-30 | 北京航空航天大学 | 一种直写式真空蒸发***及其方法 |
CN108977764A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-11 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 蒸镀膜层记录装置及其方法、掩模板组件和蒸镀设备 |
CN108977764B (zh) * | 2018-09-18 | 2020-06-05 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 蒸镀膜层记录装置及其方法、掩模板组件和蒸镀设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6110337A (en) | Sputtering method and apparatus with optical monitoring | |
US4311725A (en) | Control of deposition of thin films | |
JP2005139547A (ja) | 成膜装置 | |
JPH0860361A (ja) | 物理蒸着中の膜堆積速度モニター方法および装置 | |
JPH0533132A (ja) | 金属膜の成膜方法及びその装置 | |
JP2006513418A (ja) | 改善された高速フ−リエ変換を利用した膜厚の測定装置及び方法 | |
US5151295A (en) | Process for manufacturing an optical recording medium | |
JP3745790B2 (ja) | 光情報記録媒体の製造装置及び製造方法 | |
US4676883A (en) | Optical disk transmission monitor for deposited films | |
EP0033793B1 (en) | Method of forming a glass spacer in the magnetic gap of a magnetic head | |
JPH0854211A (ja) | 不透明膜の堆積速度モニター方法および装置 | |
GB2029017A (en) | Control of deposition of thin films | |
JP2953940B2 (ja) | スパッタリング装置およびターゲットのスパッタ面を測定する方法 | |
US6338779B1 (en) | Arc monitoring | |
JPH0474857B2 (ja) | ||
JP3892961B2 (ja) | 光学薄膜の製造方法 | |
WO2004025219A1 (en) | System and method for monitoring thin film deposition on optical substrates | |
JPH01240655A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPS621230Y2 (ja) | ||
JP2002060935A (ja) | ターゲットエロージョン計測を可能としたスパッタリング装置 | |
Eckertová | Thin film thickness and deposition rate measurement methods | |
JPH01178807A (ja) | 膜厚モニター基板 | |
JPH04136746A (ja) | プラズマ分光器および薄膜形成装置 | |
JPH04176866A (ja) | スパッタリング装置用成膜速度制御装置 | |
Bernhardt et al. | Damage frequency measurements and optical properties of NIR coatings produced by ion-assisted deposition |