JPH0733574B2 - 薄膜の製造装置における基板保持機構 - Google Patents

薄膜の製造装置における基板保持機構

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JPH0733574B2
JPH0733574B2 JP17314587A JP17314587A JPH0733574B2 JP H0733574 B2 JPH0733574 B2 JP H0733574B2 JP 17314587 A JP17314587 A JP 17314587A JP 17314587 A JP17314587 A JP 17314587A JP H0733574 B2 JPH0733574 B2 JP H0733574B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜の製造装置における基板の保持機構に関
する。
〔従来の技術〕
近年、光磁気記録媒体に関する研究が盛んで、実用化に
近いレベルまで進んでいる。そこで、従来の薄膜の製造
装置における光磁気記録媒体の製造工程を、第4図に、
一部上視図を示して詳述する。第4図が、光磁気記録媒
体の保護層もしくは、光磁気記録層を成膜するスパッタ
室の断面模式図である。22がスパッタ室、23が垂直軸回
転するトレー、24が基板の保持板、25が基板と基板の保
持板との空隙、26が基板、27が基板の内周部分に薄膜が
積層しないように取り付けたセンターマスキングキャッ
プ、28がターゲットからのスパッタ時の輻射熱により基
板の温度上昇を防止するために設けた基板の裏側の空洞
部分で、29がターゲットである。第1段階は、透明プラ
スチック基板である26を基板の保持板24に説けられた基
板よりも大きい内径と厚みの円筒形の空隙部分25に保持
し、27のセンターマスキングキャップを取り付けて、23
にセットし、真空ポンプで、スパッタ室を高真空にす
る。第2段階は23を垂直輻回転させると、26の透明プラ
スチック基板は、23の垂直軸回転方向に公転をするとと
もに25の空隙部分によって多少なりの偏心はするもの
の、ほぼ円状にある一定垂直軸回転数に対して、自転す
る。つまり、自公転しながら、第1層の保護層を成膜す
る。第3段階は、透明プラスチック基板を自公転させな
がら、第2層の光磁気記録層を成膜する。第4段階は、
光磁気記録層をサンドイッチ構造にするため再び基板を
自公転させながら保護層を成膜するといった工程であ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の従来技術では、光磁気記録層の組成面内
分布が少なく、量産性に優れてはいるものの、第4図に
おいて、26の透明プラスッチク基板の24の基板の保持板
との接触面、つまり基板の保護層と光磁気記録層の成膜
面、もしくは薄膜上に基板の自公転時つまり、スパッタ
時にすり傷が生じることで、光磁気記録媒体の外観性に
劣り、また、生じた基板上の傷の部分から、ダストを発
生し、光磁気記録媒体の外周部分の初期特性が劣り、ま
た生じた薄膜上の傷より外部水分が混入し特性が経時劣
化するという問題点を有していた。そこで、本発明はこ
のような問題点を解決するもので、その目的とするとこ
ろは、傷のつかない光磁気記録媒体の製造装置における
基板保持機構を提供するところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の薄膜の製造装置における基板保持機構は、基板
上に、単層及び多層成膜する薄膜の製造装置における基
板保持機構において、以下の少なくとも1つの構成を有
する機構を設けたことを特徴とする。
(a)基板を自公転させるために、基板よりも大きい内
径と厚みをもった円筒形の空隙が設けられた基板の保持
板の、基板との接触面つまり、外周マスキング部分に、
シリコーン系もしくは、フッ素系離型剤をコーティン
グ、もしくはテフロン材を取り付けた基板の保持板。
(b)基板の内周部分を、センターマスキングキャップ
と、基板の裏当て材とのねじ止めでマスキングするため
の基板の裏当て材を、センターマスキングキャップより
も重くした裏当て材。
〔実施例〕
本発明の具体的応用分野の一例は、光磁気記録媒体の製
造工程における薄膜の製造過程で、以下実施例に基づ
き、詳細に説明する。第1図から第3図は、本発明の実
程例における基板保持機構を用いて、透明プラスチック
基板をスパッタ室に一度に、多数枚、収容した時の断面
模式図である。第1図が、4の透明プラスチック基板
と、2の基板の保持板との接触する部分に、3のシリコ
ーン系もしくは、フッ素系離型剤をコーティングした基
板保持機構を用いて、透明プラスチック基板をスパッタ
室に一度に多数枚、収容した時の断面模式図である。1
が、垂直軸回転するトレー、5が基板の内周部分に、薄
膜が積層しないように取り付けたセンターマスキングキ
ャップ、6がターゲットからのスパッタ時の輻射熱によ
り、透明プラスチック基板の温度上昇を防止するために
基板の裏側に設けた空洞部分で、7がターゲットであ
る。第2図は、11の透明プラスチック基板と、9の基板
の保持板との接触部分に、10のテフロン材を取り付けた
基板保持機構を用いて、透明プラスチック基板を、スパ
ッタ室に一度に多数枚、収容した時の断面模式図であ
る。8が垂直軸回転するトレー、12が基板の内周部分
に、薄膜が積層しないように取り付けたセンターマスキ
ングキャップ、13がターゲットからのスパッタ時の輻射
熱により透明プラスチック基板の温度上昇を防止するた
めに基板の裏側に設けた空洞部分で、14がターゲットで
ある。第3図は、基板の内周部分に薄膜が積層しないよ
うに、18のセンターマスキングキャップと、17のセンタ
ーマスキングキャップの基板の裏当て部分の裏当て材と
ねじ止めする裏当て材の重さをセンターマスキングキャ
ップより重くして、重さのバランスをとった基板保持機
構を用いて、透明プラスチック基板を、スパッタ室に一
度に多数枚、収容した時の断面模式図である。15が垂直
軸回転するトレー、16が基板の保持板、19が透明プラス
チック基板、20がターゲットからのスパッタ時の輻射熱
により透明プラスチック基板の温度上昇を防止するため
に基板の裏側に設けた空洞部分で、21がターゲットであ
る。第5図が、本発明の薄膜の製造装置における基板保
持機構によって作製した最終的な光磁気記録媒体の断面
図である。30の透明プラスチック基板であるポリカーボ
ネート基板(案内溝付である。)をアルゴンと窒素雰囲
気下での反応性RFマグネトロンスパッタリング法を用い
て、31の窒化アルミニウムシリコンを1000Å成膜する。
次に、DCマグネトロンスパッタリング法を用いて、32の
NdDyFeCoTiの光磁気記録層を400Å成膜する。そして、
光磁気記録層の酸化防止のために、33の窒化アルミニウ
ムシリコンで、サンドイッチする。膜厚は、1000Åであ
る。最後に、34の窒化アルミニウムシリコンを900Å成
膜した35のポリカーボネート基板(案内溝なしであ
る。)と、36のUV硬化樹脂層で貼り合わせる。
光磁気記録媒体は、透明プラスチック基板上に成膜され
る保護層と光磁気記録層は、その膜厚が基板上の全領域
にわたってほぼ均一であることが必要とされ、特に重要
なことは、薄膜(特に光磁気記録層)の組成が基板上の
前領域にわたって均一でなれければならない。かつ、光
磁気記録媒体の光磁気記録層の欠陥は、少なくする必要
があり、特性も経時劣化をおさえ、光磁気記録媒体の寿
命を10年以上と保証する必要があり、本発明によって第
1図及び第2図において基板の保持板の基板と基板の保
持板との接触面に、シリコーン系、もしくは、フッ素系
離型剤をコーティング、もしくは、テフロン材を取り付
けて、基板の保持板の、基板と基板の保持板との接触面
の硬度を下げ、潤滑性を上げ、基板の自公転をなめらか
にしたことで、また、第3図においてセンターマスキン
グキャップの、基板の裏当て部分の裏当て材の重さをセ
ンターマスキングキャップより重くして、基板の自公転
透明プラスチック基板を、トレー側、つまり基板の裏側
に力が加わるようにバランスを取ったことで、基板上も
しくは薄膜上にすり傷の付かない外観性に優れた光磁気
記録媒体を製造することが可能となり、従来から問題と
されている光磁気記録媒体上の全領域にわたって、光磁
気記録層の磁気特性である保磁力とファラディ回転角
が、均一となり、実用化の目安とされている50dBのCNR
も光磁気記録媒体上の全領域にわたって均一に確保でき
た。
次に、比較例として、第6図及び第7図に従来と本発明
による薄膜の製造装置における基板保持機構によって作
製した光磁気記録媒体の特性の違いを示す。以下、順を
追って説明する。第6図は、光磁気記録媒体のビット誤
り率の媒体上の分布を示す図である。37は、本発明の薄
膜の製造装置における基板保持機構によって作製した光
磁気記録媒体のビット誤り率を示し、38は、従来の薄膜
の製造装置における基板保持機構によって作製した光磁
気記録媒体のビット誤り率を示す。従来技術では、38に
示されているように、透明プラスチック基板と基板の保
持板が基板の外周部分で接触することで生じたダスト
と、基板上もしくは、薄膜上のすり傷によって光磁気記
録媒体の外周部分のビット誤り率が劣化していたが、本
発明により、光磁気記録媒体の全領域にわたって均一で
良好なビット誤り率が得られた。第7図は、光磁気記録
媒体の磁気特性である保磁力Hcの媒体上の分布経時変化
を示す図である。39が、本発明の薄膜の製造装置におけ
る基板保持機構によって作製した光磁気記録媒体を60℃
90%RHの加速試験で500時間経過した時の光磁気記録媒
体保磁力の媒体上の分布を示す。媒体の全領域にわたっ
て保磁力の経時変化がみられないことがわかる。40から
42までが、従来の薄膜の製造装置における基板保持機構
によって作製した光磁気記録媒体の保磁力の媒体上の分
布の経時変化を示す。40が、60℃90%RHの加速試験で24
時間、41が50時間、35が500時間経過した時の光磁気記
録媒体の保磁力の媒体上の分布を示す。光磁気記録層の
特性が、基板の外周部分から内周方向へ劣化進行してい
るのがわかる。従来技術では、透明プラスチック基板と
基板の保持板が、基板の外周部分で接触することで、薄
膜上の傷の部分から主に透明プラスチック基板を通して
の外部水分が混入し、光磁気記録層が酸化劣化していた
が、本発明によって媒体の全領域にわたって特性の劣化
しない光磁気記録媒体が得られた。
なお、本実施例においては、ファラディ方式カー方式の
どちらの光磁気記録媒体を製造する場合でも、本発明は
有効なものである。また、保護層に窒化アルミニウムシ
リコンを用いたが、SiO・SiO2・TiO2・A12O3・MgO等が酸
化物、A1N・SiNの窒化物、ZnS・CdS等の硫化物、A1SiO
N,Cr,Ti等でも本発明は、有効である。光磁気記録層
も、TbFeCo・GdFeCo・GdTbFeCo・NdDyFeCo・NdGdFeCo・
SmDyFeCo等のRE−TM系なら、何らさしつかえない。ま
た、本発明は、薄膜を作製する時に従来法で、組成分布
が出るものであれば有効なものである。特に、CoZrNb・
CoZr等の非晶質軟磁性膜を作製する時に有効なものであ
る。また、第1図から第3図において、ターゲットから
のスパッタ時の輻射熱により、透明プラスチック基板の
温度上昇を防止するため設けた透明プラスチック基板の
裏側の空洞部分は、なくても何らさしつかえないもので
ある。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明によれば、基板上に単層及
び多層成膜する薄膜の製造装置における基板保持機構に
おいて、以下の少なくとも1つの構成を有する。
(a)基板を自公転さるために、基板よりも大きい内径
と厚みをもった円筒形の空隙が設けられた基板の保持板
の、基板との接触面つまり、外周マスキング部分に、シ
リコーン系もしくは、フッ素系離型剤をコーティングも
しくは、テフロン材を取り付けた基板の保持板。
(b)基板の内周部分を、センターマスキングキャップ
と、基板の裏当て材とのねじ止めで、マスキングするた
めの基板の裏当て材を、センターマスキングキャップよ
りも重くした裏当て材。
機構を設けた薄膜の製造装置における基板保持構成を用
いて、基板上もしくは、薄膜上に傷のつかない光磁気記
録媒体を製造したことにより、従来法と比較して、光磁
気記録媒体の外観性の向上、媒体の外周部分の初期特性
向上による媒体の面内分布がなくなり、量産性、寿命と
信頼性の向上などに多大の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図は、本発明の実施例における基板保持
機構を用いて、透明プラスチック基板をスパッタ室に一
度に多数枚、収容した時の断面模式図。 第4図は、従来の光磁気記録媒体の保護層もしくは、光
磁気記録層を成膜するスパッタ室の断面模式図。 第5図は、本発明の薄膜の製造装置における基板保持機
構によって作製した最終的な光磁気記録媒体の断面図。 第6図は、光磁気記録媒体のビット誤り率の媒体上の分
布を示す図。 第7図は、光磁気記録媒体の磁気特性である保磁力Hcの
媒体上の分布の経時変化を示す図。 1.垂直軸回転するトレー。 2.基板の保持板。 3.シリコーン系もしくは、フッ素系離型剤。 4.透明プラスチック基板。 5.センターマスキングキャップ 6.透明プラスチック基板の裏側に設けた空洞部分。 7.ターゲット。 8.1と同じ。 9.2と同じ。 10.テフロン材。 11.4と同じ。 12.5と同じ。 13.6と同じ。 14.7と同じ。 15.1と同じ。 16.2と同じ。 17.センターマスキングキャップの裏当て部分。 18.センターマスキングキャップ。 19.4と同じ。 20.6と同じ。 21.7と同じ。 22.スパッタ室。 23.垂直軸回転するトレー。 24.基板の保持板。 25.基板と基板の保持板との空隙。 26.4と同じ。 27.5と同じ。 28.6と同じ。 29.7と同じ。 30.案内溝付であるポリカーボネート。 31.1000Åの膜厚である窒化アルミニウムシリコン膜。 32.400Åの膜厚であるNdDyFeCoTi膜。 33.31と同じ。 34.900Åの膜厚である窒化アルミニウムシリコン膜。 35.案内溝なしのポリカーボネート。 36.UV硬化樹脂層。 37.本発明の薄膜の製造装置における基板保持機構によ
って作製した光磁気記録媒体のビット誤り率。 38.従来の薄膜の製造装置における基板保持機構によっ
て作製した光磁気記録媒体のビット誤り率。 39.本発明の薄膜の製造装置における基板保持機構によ
って作製した光磁気記録媒体を60℃90%RHの加速試験で
500時間経過した時の保磁力の媒体上の分布。 40.従来の薄膜の製造測置における基板保持機構によっ
て作製した光磁気記録媒体を60℃90%RHの加速試験で24
時間経過した時の保磁力の媒体上の分布。 34.従来の薄膜の製造装置における基板保持機構によっ
て作製した光磁気記録媒体を60℃90%RHの加速試験で50
時間経過した時の保磁力の媒体上の分布。 34.従来の薄膜の製造装置における基板保持機構によっ
て作製した光磁気記録媒体を60℃90%RHの加速試験で50
0時間経過した時の保磁力の媒体上の分布。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に、単層及び、多層成膜する薄膜の
    製造装置における基板保持機構において、少なくとも (a)前記基板を自公転させるために、前記基板よりも
    大きい内径と厚みをもった円筒形の空隙が設けられた前
    記基板の保持板の、前記基板との接触面つまり、外周マ
    スキング部分に、シリコーン系もしくは、フッ素系離型
    剤をコーティング、もしくは、テフロン材を取り付けた
    前記基板の保持板。 (b)前記基板の内周部分を、センターマスキングキャ
    ップと、前記基板の裏当て材とのねじ止めでマスキング
    するための前記基板の裏当て材を、前記センターマスキ
    ングキャップよりも重くした前記裏当て材の構成を有す
    る機構を設けたことを特徴とする薄膜の製造装置におけ
    る基板の保持機構。
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JPH1021586A (ja) * 1996-07-02 1998-01-23 Sony Corp Dcスパッタリング装置
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