JPH01127669A

JPH01127669A - 薄膜の製造方法

Info

Publication number: JPH01127669A
Application number: JP28403287A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyazawa; 弘宮沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の磁性薄膜製造方法においては、成膜装置から独立
した真空乾燥炉による、成膜前基板のガス出しを、行っ
ていなかった。基板ガラスである場合には、ＨｚＯ等ガ
スを吸着しにくいため、基板を成膜装置の真空チャンバ
ーにセットした後ただちに成膜しても磁気特性の高い薄
膜を得ることができた。しかしガスを吸着しやすい樹脂
基板の場合には、必要な磁気特性の薄膜を得るために、
成膜装置内の真空チャンバーで長時間基板のガス出しを
行わなければならない。ガラス基板に比べて、低価格で
、耐衝撃性の高い樹脂基板の必要性が高まっている現在
、成膜装置内でのガス出しを短時間に行い、効率良く特
性の高い薄膜を得る方法が要求されている。

〔発明が解決しようとする問題点］前述の従来技術では大気中に置かれていた樹脂基板が含
むＨ，０１０２などのガスによって、真空中での磁性薄
膜成膜時に酸化物を生じて、製造された薄膜の磁気特性
が劣下するという問題点を有する。そこで成膜装置の真
空チャンバーで成膜前基板のガス出しを行うという方法
が考えられるが、大量の基板に成膜を行うという作業工
程においては、基板からの放出ガスがチャンバー内の真
空度を逆に悪化させてしまうことになる。また、成膜の
タクトタイム以上のガス出し時間が必要であれば、成膜
前の基板の待機領域を成膜装置の中に組み込まねばなら
ず、成膜装置の可動部を多くし、装置自体を大きくしな
ければならない。

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、成膜の前処理として、成膜装置
をは独立の真空乾燥炉の中に樹脂基板を置き、１時間以
上のガス出しを行うことにより、高い磁気特性の薄膜を
効率良く提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の薄膜製造方法は、樹脂基板上に薄膜を製造する
方法において、成膜装置を分割した真空乾燥炉を用いて
、成膜前該樹脂基板を、１時間以上ガス出しすることを
特徴とする。

〔実施例〕

以下は本発明を、光磁気記録膜をポリカーボネート基板
上に成膜する過程の前処理に用いた実施例について述べ
る。

第１図は、本発明による基板成形から成膜までの工程を
示したものである。成膜はスパッタ装置で行われるが、
基板をスパッタ装置のチャンバーにセットする前、真空
乾燥炉において一定時間ガス出しが行われる。基板成形
から真空乾燥炉にセットするまでの時間は、７００時間
である。

第２図は、基板をスパッタ装置のチャンバーにセットし
たときからの時間経過による、チャンバー内真空度の変
化である。１は、セットする前独立した真空乾燥炉によ
って基板のガス出しを１時間行った場合を示し、２はガ
ス出しを行なわない基板をセットした場合である。スパ
ッタ装置のチャンバーの真空度は９　Ｘ　１０−’Ｔｏ
ｒｒである。第２図によれば、ガス出しを行っていない
基板をセットした場合、スパッタ装置のチャンバー内の
真空度が９Ｘ１０−’まで大きく落ちる。悪い初期真空
度での成膜は、成膜時薄膜の酸化をうながし、磁気特性
に悪影響を与えることは避けられない。従ってスパッタ
装置のチャンバーが一定の真空度に復帰するまで待たね
ばならない。この待ち時間が短かければ、成膜工程の能
率が向上するのである。

一方セット前にガス出しを行った基板では、１０分後に
スパッタ装置のチャンバーが元の真空度にもどるため、
スパッタ装置と独立した真空乾燥炉でのガス出しの効果
は明らかである。即ち、成膜前のスパッタ装置内での待
ち時間が短いほど、スパッタ装置に付加せねばならない
基板ガス出しのための待機領域も小規模ですむことにな
る。従って真空ポンプの小型ですみ成膜装置自体を低コ
ストで作ることができる。小さな待機領域であれば、可
動部も少なくてすみ可動部からのダストの軽減にもつな
がる。

以下では、真空乾燥炉でのガス出し時間の下限を１時間
としなければならないことの理由を示す。

以下の実施例では、Ｉ　Ｘ　１０　”ｂＴｏｒｒの真空
乾燥炉内において一定時間ガス出しを行った後、５分以
内にスパッタ装置の真空チャンバーにセットし、１０分
経過した後成膜を行うこととする。

第３図は、光磁気記録膜における光磁気特性の基板排気
時間依存性を示したものである。横軸が成膜前ポリカー
ボネートを真空乾燥炉内で排気した時間を表し、縦軸が
光磁気膜のカー回転角と保磁力である。媒体は１０００
人のＮｄＤｙＦｅＣｏ　（遷移金属リッチ）膜である。

光磁気記録媒体として必要とされる静特性は、カー回転
角で０．３°以上、保磁力で４．ＯＫＯ，以上であるが
、第３図によれば１時間以上真空乾燥炉内で基板排気を
行って初めて必要とされる前記静特性を得ることができ
るのである。

第４図は、ポリカーボネート基板の真空乾燥炉中での排
気時間と、光磁気記録膜を成膜した後のカー履歴曲線を
示したものである。第４図（ａ）は、排気時間が３０分
の場合である。第４図（ｂ）は、排気時間が４０分の場
合である。第４図（Ｃ）は、排気時間が６０分の場合で
ある。第４図（ｄ）は、排気時間が１２０分の場合であ
る。光磁気記録膜の組成と膜厚は第３図の条件と同様で
ある。光磁気記録媒体として高い動特性を得るための必
要条件は、前記したカー回転角、保磁力に加えて、カー
効果における履歴曲線の角型性が要求される。第４図に
よれば、１時間以上にわたる基板の真空乾燥炉中での排
気が、成膜後の光磁気記録膜のカー履歴曲線の角型性を
改善していることがわかる。

第３図、第４図で示された成膜前の真空乾燥炉での基板
排気による光磁気記録膜の各静特性の向上は、光磁気記
録膜の動特性にただちに反映する。

第５図は、Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｎｏ１ｓｅ　Ｒａｔ
ｉｏ　（ＣＮ　Ｒ）、Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ　
（Ｂ　Ｅ　Ｒ）を縦軸にそれぞれとったものである。ポ
リカーボネート基板には、１゜６μｍピッチの空溝が形
成されており、溝上に２．０μｍのピットが２．０μｍ
間隔で書き込まれている。第３図によれば、成膜前基板
を真空乾燥炉中で排気する時間を延長することにより、
ＣＮＲが増加し改善されていくことがしめされている。

光磁気記録媒体として要求されるＣＮＲは４５ｄＢ以上
であるため１時間以上の真空乾燥炉内での排気が必要と
なる。ＣＮＲの改善はＢＥＲを向上させる。エラー訂正
前のＢＥＲとしては１．０×１０−４以下のエラー率で
なければ、エラー訂正後光磁気記録媒体として要求され
る１、０ＸＩＯ−”のＢＥＲを得ることは難しい。この
ＢＥＲからの要請でも、少なくとも１時間以上の真空乾
燥炉での基板排気が必要であることが示されている。

第３図、第４図、第５図で示した成膜前真空乾燥炉によ
る基板排気の、光磁気記録膜静特性、動特性の向上への
寄与は、成膜時基板から放出されるガスが、成膜前真空
乾燥炉での１時間以上にわたる排気によって軽減される
ことによっている。

第６図は基板排気時間とガス放出量の関係を示している
。測定は、真空乾燥炉内で行われた。排気時間が１時間
前後になるまで基板から象、速にガスが放出され、それ
以後のガス放出量は低いレベルで飽和することがわかる
。

ｅ　　　　　＝第１表（ａ）は基板からの放出ガスの成分を四重極マス
フィルターで調べたものである。測定は基板を真空乾燥
炉に入れて３０分後に行われた。

放出ガスはＨ，Ｏを主成分とするものであるが、このＨ
ｚＯが成膜時に取り込まれ光磁気記録膜を酸化すること
により、光磁気静特性並びに動特性が劣下するのである
。

第１表（ｂ）は基板を真空乾燥炉に入れて１時間後の放
出ガスの成分である。第１表（ａ）と比較すれば、真空
乾燥炉内で１時間以上の排気が、基板からのガス、特に
ＨｚＯを軽減していることがわかる。

成膜時の基板からのＨｚ　Ｏ，Ｏｘなどの放出ガスは、
前記した光磁気記録膜の初期特性のみならず、光磁気記
録媒体の耐候性にも悪影響を及ぼす。

第７図は、ＮｄＤｙＦｅＣｏ膜（遷移金属リッチ）をポ
リカーボネート基板上に８００人成膜した光磁気記録媒
体を、温度６０℃、湿度９０％の恒温恒湿漕の中に入れ
て、保磁力の劣下の様子を調べたものである。３は、真
空乾燥炉中での基板排気を２０分行った場合である。４
は、真空乾燥炉中での基板排気を４０分行った場合であ
る。５は、真空乾燥炉中での基板排気を６０分行った場
合である。

６は、真空乾燥炉中での基板排気を１２０分行った場合
である。第７図より、成膜の前処理として、真空乾燥炉
中での基板排気を１時間以上行った媒体は、同じ真空乾
燥炉中での基板排気を４０分行った媒体に比べて、保磁
力の劣下が明らかに少ないことがかかる。このことは、
光磁気記録膜成膜時に、膜中に取り込まれる基板からの
放出ガス量を押さえることにより耐候性試験での膜酸化
による保磁力の劣下を抑圧することができるからである
。

第８図は、第７図と同じ条件の光磁気記録媒体について
、消去、書き込み、読み取りの繰り返し試験を行ったと
きの、記録ピット長の増大の様子を示したものである。

７は、真空乾燥炉によるガス出しを２０分行った場合で
ある。８は、真空乾燥炉によるガス出しを４０分行った
場合である。

９は、真空乾燥炉によるガス出しを６０分行った場合で
ある。ＩＯは、真空乾燥炉によるガス出しを１２０分行
った場合である。ビット長の増大は、そのままＣＮＲの
低下につながり、即ち記録媒体としての劣下となる。図
中繰り返し回数は消去の回数であり、消去の後、１回書
き込んで１回読み取る。このような繰り返し特性試験に
おいて、実用的な媒体に求められる条件は、１００万回
の繰り返しにおいて、記録ピット長の２．０％以内の変
化を許さないということである。第９図の実験は、記録
ピット長を１．５μｍとし、消去時のレーザーの波長、
パワーをそれぞれ７８０ｎｍ、４゜ＯｍＷとした。第８
図より、光磁気膜を成膜する前処理として、ポリカーボ
ネート基板の真空乾燥炉内でのガス出しを１時間以上行
った媒体は、同４０分行った媒体と比較して、繰り返し
試験における記録ピット長の増大が明らかに小さいこと
がわかる。第８図中、２０は記録ピット長が２．０％増
加した場合のラインである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、樹脂基板上に薄膜を
成膜する前処理として、成膜装置とは独立の真空乾燥炉
に１時間以上基板をおくことにより基板からのガス放出
を行い、成膜時の膜酸化を防ぐことによって特性の高い
薄膜を得ることができるという効果を有する。

尚、本発明の実施例は、ポリカーボネート基板に直接光
磁気記録膜を成膜したものであるが、第９図にみるよう
に、光磁気膜をＡｌ５ｉＮまたはＡｌ５ｉＯ等のセラミ
ックではさんだサンドインチ構造の媒体においても同様
の効果を有する。第９図において、１１は、樹脂基板で
ある。１２は、セラミックである。１３は、光磁気記録
膜である。１４は、セラミックである。

また、本発明の実施例は、光磁気記録膜としてＮｄＤｙ
ＦｅＣｏを用いたが、ＴｂＦｅＣｏなど他の光磁気記録
膜であっても、酸化による特性劣下をきらう膜であれば
いずれも同様の効果を示す。

さらに、本発明の実施例は、基板排気を１．ＯＸ　１０
−”Ｔｏｒｒの真空乾燥炉で行ったが、基板にマイクロ
波から紫外域までの波長の電磁場を照射しながら排気す
るならば、より低い真空度であっても同様の特性を得る
ことができる。

尚、本発明を、基板成形後ただちに実施するのであれば
、より低い真空度の真空乾燥炉であっても同様の効果を
有する。

また、本発明の実施例は、光磁気記録媒体を樹脂基板に
成膜する前処理として行われているが、ＨｚＯなどガス
を含んだ樹脂基板に、高品質で高特性の機能を必要とす
る薄膜を成膜するのであれば、同様の効果を有する。成
膜方法はスパッタリングに限らず、蒸着、イオンブレー
ティングにおいても同様の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における実施例の工程図。第２図は、スパッタ装置のチャンバーに基板をセットし
たときからの時間と、チャンバー内真空度の相関図。第３図は、真空乾燥炉での基板排気時間と、光磁気膜の
カー効果における保磁力、カー回転角との相関図。第４図（ａ）は、真空乾燥炉による３０分間の基板排気
を行った場合のカー履歴曲線を示す図。第４図（ｂ）は、真空乾燥炉による４０分間の基板排気
を行った場合のカー履歴曲線を示す図。第４図（Ｃ）は、真空乾燥炉による６０分間の基板排気
を行った場合のカー履歴曲線を示す図。第４図（ｄ）は、真空乾燥炉による１２０分間の基板排
気を行った場合のカー履歴曲線を示す図。第５図は、真空乾燥炉での基板排気時間と、光磁気膜成
膜後のＣＮＲ，ＢＥＲの関係を示す相関図。第６図は、基板の排気時間と、排気後の基板からのガス
放出量の相関図。第７図は、基板の真空乾燥炉中での排気時間と、加速試
験における光磁気膜の保磁力の劣下の関係を示す相関図
。第８図は、基板の真空乾燥炉中での排気時間と、繰り返
し試験における記録ピット長の変化の関係を示す相関図
。第９図は、光磁気記録膜を、セラミック層ではさんだ場
合の断面図。１・・前処理あり２・・前処理なし３・・２０分間基板排気を行った場合４・・４０分間基板排気を行った場合５・・６０分間基板排気を行った場合６・・１２０分間基板排気を行った場合７・・２０分間
基板排気を行った場合８・・４０分間基板排気を行った場合９・・６０分間基板排気を行った場合ｌＯ・・１２０分間基板排気を行った場合１１・・樹脂
基板１２・・セラミック１３・・光磁気記録膜１４・・セラミック２０・・記録ピット長が２．０％増加した場合のライン第　１　■ 賀３図爾ｌ−ｆｍ快】舅４０（シ）第＋ＩｎＣすＭ４図（むヌ　と図第？ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

　樹脂基板上に薄膜を製造する方法において、成膜装置
を分割した真空乾燥炉を用いて、成膜前該樹脂基板を、
１時間以上ガス出しすることを特徴とする薄膜の製造方
法。