JPH02105349A

JPH02105349A - 光磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH02105349A
Application number: JP25596588A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kusuki; 直毅楠木; Hideaki Takeuchi; 英明竹内
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-17

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、光磁気記録媒体の製造方法に関し、特にスパ
ッタリング法により連続的に多層構造の薄膜を形成する
光磁気記録媒体の製造方法に関する。

［従来技術］近年、光磁気記録媒体は、レーザ光による書き込み・読
みだし可能な光磁気ディスクとして大容量データ・ファ
イル等に広く利用されている。

この光磁気ディスクは、ガラス、プラスティック等の透
明基板上にスパッタ法により誘電体層、記録層、保護層
等の層構造を有する。光磁気効果を示す前記記録層には
希土類金属（以下ＲＥと称する）からなる層と遷移金属
（以下ＴＭと称する）とからなる層を夫々数人〜１０数
人の厚さで交互に少なくとも２層以上積層した層構造と
する事により、磁化量。

保磁力、光磁気効果（カー効果）の優れた特性を得る事
が出来、また製造上の制御性においても良好である。

その製造方法としては、回転ホルダ上に前記基板を固定
し、ＲＥターゲット及びＴＭツタ−ットの上方において
前記ホルダを回転させる事により前記基板を前記両ター
ゲット上方を通過させＲＭ層とＴＭ層の薄層を少なくと
も２層以上積層させる方法（例えば、特開昭６２−７１
０４１号、特開昭６２−６０８６５号）が開示されてい
る。

このような従来のスパッタリング法は、回転機構を有す
る基板ホルダの交換を行う間、成膜を中断するインター
バル時間を必要とする所謂バッチ式であるため、量産化
上の問題点があった。

また、従来のスパッタリング法では、膜厚分布を均一に
するためにスパッタ粒子量を規制するマスク部材がスパ
ッタ室に固定して取り付けられていたため、基板が回転
を伴って順次移送されるような搬送機構のスパッタリン
グ法の場合、膜厚分布を均一にすることが非常に難しか
った。

［発明の目的］本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、従来に
比べ極めて生産性を高くできかつＲＥ層及びＴＭ層の膜
厚分布が均一な光磁気記録媒体の製造方法を提供するこ
とにある。

［発明の構成］本発明のかかる目的は、基板上に少なくとも希土類金属
と遷移金属を積層するため、スパッタ室内に希土類金属
ターゲットと遷移金属ターゲットとを２列以上配設し、
前記両ターゲットに対向するようにした前記基板を少な
くとも前記両ターゲットが配設された領域にて回転を伴
いながら一定速度で連続的にターゲット配列方向に沿っ
て移送させ、前記両ターゲットによるスパッタリング領
域を夫々規制するために該両ターゲットと前記基板との
間に配設したマスク部材を有し、該マスク部材の開口が
前記ターゲット毎に対向しその開口幅が前記基板の移送
方向に対してほぼ直交する方に延び且つ基板の回転中心
から外周方向に向かって広がる形状に構成され、前記マ
スク部材を前記基板と共に移送させることを特徴とする
光磁気記録媒体の製造方法により達成される。

［実施態様］以下、本発明の方法を適用した装置にもとづいて本発明
の詳細な説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の製造方法を適用したス
パッタリング装置の要部概略図を示し、第２図はターゲ
ットと基板の位置関係を示すための概略平面図であり、
第３図はマスク部材の配置の様子を示す平面図であり、
第４図はスパッタリング装置及び基板ホルダの搬送経路
を示した概略平面図である。

第１図および第４図に示すように、スパッタリング装置
１０は、中央のスパッタ室１５と該スパッタ室１５の前
後の予備室１２とが隔壁１１により一部連通して分けら
れ、全体が長く構成されている。そして、被スパタリン
グ部材である基板４を適宜保持する複数の基板ホルダ２
は、例えば搬送経路２０を形成したガイドレール８に案
内されて、前記スパッタリング装置１０内に連続して移
送されるように構成されている。したがって、前記スパ
ッタリング装置１０の内部は、前記基板ホルダ２が移動
するので完全な密閉状態に出来ないため、スパッタリン
グ工程中における前記スパッタ室１５の真空度を保つた
めに少なくとも前記各予備室１２に繋げた図示しない排
気手段により排気を続けるように構成されている。

前記スパッタ室１５内には、底部にターゲット１ａと１
ｂが設けられている。前記ターゲラ）ｌａ。

１ｂは、第２図に示すように前記基板ホルダ２の搬送方
向に沿って長く並列して配置されている。前記ターゲラ
）ｌａ、ｌｂの長さは特に限定するものではな（、前記
基板ホルダ２の搬送速度や前記ターゲラ）ｌａ、ｌｂと
前記基板４との距離等の種々の条件により適宜決定され
るもので、要は良好な成膜に必要な時間を得られる長さ
を有していればよい。また、前記基板ホルダ２は前記基
板４が前記ターゲット１ａと１ｂの両方に対してほぼ均
等な距離になるような位置を移動するようになされてお
り、前記基板ホルダ２の本体の下方側に、前記基板４を
保持した回転自在なターンテーブル３及びマスク部材９
を備えている。前記ターンテーブル３は、その中心に回
転軸５を有しており、該回転軸５が前記本体を貫通して
上方に延びており、該回転軸５の上方端寄にビニオン６
が設けれている。前記ピニオン６は前記スパッタ室１５
に固定されているラック７に係合し、前記基板ホルダ２
が前記ガイドレール８に沿って移動することにより、前
記ターンテーブル３を所定方向に回転させることができ
る。

前記マスク部材９は、前記ターンテーブル３上に配置さ
れた前記基板４の下方に位置するようになされている。

すなわち、前記マスク部材９は屈曲された接続部により
前記基板ホルダ２に固設されている。

また、前記マスク部材９は、第３図に図示するように矢
印で示す前記基板ホルダ２にあって略Ｈ字状の形状を有
し、その上方及び下方が外方向に向かって広がるように
切欠かれている。すなわち、前記切欠かれた部分に相当
する開口は、前記ターゲット毎に対向しその開口幅が前
記基板の移送方向に対してほぼ直交する方に延び且つ前
記基板４の回転中心から外周方向に向かって広がる形状
に構成されている。

したがって、回転基板上には夫々のターゲツト材による
膜厚分布の均一な薄膜が積層される。　なお、前記ター
ゲットｌａ、ｌｂはそれぞれ別々のターゲット電源１８
が繋げられており、該ターゲラｌ−１ａ。

■ｂに個々に適したスパッタパワーを与え、所望の積層
薄膜が形成出来るようになされている。

前記ターゲラ）ｌａと１ｂは、例えば、１ａが遷移金属
、■ｂが希土類金属にて形成されていることにより、ま
た図示しないマスク部材等の作用により前記基板４上に
遷移金属と希土類金属の積層薄膜を形成することができ
る。

なお、前記ターゲットＩａ、Ｉｂは必ずしも一枚板の構
成でなくとも良く、複数に分割された構成であってもよ
い。また、複数に分割された部分は必ずしも同じ材質の
ターゲットでなく複数個の組み合わせにすることができ
、この組み合わせによって、成膜の積層構造を適宜調整
することができる。

上記のように構成された前記スパッタリング装置ｌＯの
スパッタ室１５にアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガス
を導入し、且つ前記ターゲラ）Ｉａ、１ｂに適宜スパッ
タパワーを付加させた状態にしておき、前記搬送経路２
０の適所において、前記基板ホルダ２に予め誘電体層を
形成したガラスあるいはプラスティック樹脂の前記基板
４を連続して次々に装着する。

前記基板ホルダ２は連続して前記スパッタ室１５内に移
送されて行き、スパッタ室内にて回転しながら前記基板
４上に希土類金属と遷移金属の積層薄膜が形成され、前
記スパッタリング装置１０から連続して出てくる。この
出てきた前記基板ホルダ２から次々に前記基板４を取り
外し、次の工程に移行させることができる。

このように、本発明によれば、連続的にターゲット配列
方向に沿って移送しながらスパッタリングすることによ
り、所望の積層薄膜を形成するために必要とする時間を
、前記基板４が移動しながら充分に確保でき、マスク部
材は基板と共に移動するので、基板の回転半径方向位置
でのＲＥツタ−ット及び１Ｍターゲットの各々のプラズ
マにさらされる時間（領域）が定まるため、ＲＦ−層及
びＴＭ層の膜厚分布を均一にし、且つ積層構造で高い生
産性を向上させることができる。特に、前記基板ホルダ
２の移送方向に分割した複数種のターゲットからなるタ
ーゲット列を該移送方向に沿って並列に設けた場合には
、その配列の仕方によって任意の積層構造の成膜が自在
にでき、生産性とともに成膜調整の範囲が極めて広くな
る。

前記実施態様においては、前記ターゲラ）ｌａ。

■ｂは共にほぼ水平に設けられたが、このような配設の
仕方に限るのものではなく、前記ターゲット１ａと１ｂ
の隣接部分よりも反対側が前記基板４に近づくようなタ
ーゲット幅方向（基板ホルダ移送方向の直角方向）の適
宜傾斜を持たせるようにしてもよい。また、前記実施態
様においては述べなかったが、前記ターゲット１ａと１
ｂの隣接部分に仕切り板を設けることにより、成膜品質
を高めることが出来望ましいものである。

なお、実施態様では、前記基板ホルダ２のターンテーブ
ル３に前記基板４を１枚装着して自転させながら移送す
る例を示したが、本発明を適用する装置はこれに限られ
るものでないことは当然であり、基板ホルダに複数の基
板を装着して基板を公転成いは自公転させながら移送し
て成膜を行っても充分な効果が期待できる事は言うまで
もない。

［発明の効果］以上述べたように、本発明の磁気記録媒体の製造方法は
、基板上に少なくとも希土類金属と遷移金属を積層する
ため、スパッタ室内に希土類金属ターゲットと遷移金属
ターゲットとを２列以上配設し、前記両ターゲットに対
向するようにした前記基板を少なくとも前記両ターゲッ
トが配設された領域にて回転を伴いながら一定速度で連
続的にターゲット配列方向に沿って移送しながらスパッ
タリングするので、所望の積層薄膜を形成するために必
要とする時間を、前記基板が移動しながら確保でき、積
層薄膜の成膜調整も前記ターゲットを分割構造とした場
合には極めて容易かつ調整範囲も広く出来、また、連続
搬送であることから従来のバッチ式さらには間欠式のス
パッタリング方法に比べて、極めて高い生産効率を得る
ことができる。

また、基板の上方に、開口幅が基板の移送方向に対して
ほぼ直交する方に延び且つ基板の回転中心から外周方向
に広がる形状のマスク部材を設け、該マスク部材を介し
てスパッタリングすることにより、ターゲットから飛翔
するターゲット粒子の基板面への到達量を一定にして、
膜厚分布を均一にできる。

［実施例コ以下、実施例により本発明の効果を更に明確にすること
ができる。

第１図に示す装置及び第３図に示すマスク部材を用いて
行った実施例について記載する。

厚さ１．２ｍｍ、直径１３０ｍｍのプラスティック基板
４上に、スパッタリング法により厚さ８００人の窒化ケ
イ素（Ｓｉ３Ｎ４）を誘電体層として成膜し、以下の方
法でＲＥ層とＴＭ層の交互積層記録層を成膜した。

ＲＥターゲットとして、大きさ８０ｍｍＸ　５００ｍｍ
のＴｂターゲッ）ｌａを５枚、８０ｍ＋ｎの辺を隣合わ
せとして計５枚並べた。また、ＴＭツタ−ットとして、
同じ８０ｍｍＸ　５００＋ｎ＋ｎの大きさのＦｅｅｓＣ
Ｏ＋ｓ合金ターゲット１ｂをＴｂターゲットと同様に８
０羅の短辺を隣合わせとして計５枚並べ、両ターゲット
間距離を４０ｍｍとした。スパッタ室内の初期真空度を
１１０　Ｔｏｒｒ以下にした後に、同室内にＡｒガスを
導入し、Ｉ　Ｘ　１０　”Ｔｏｒｒの真空度にした。次
に、Ｔｂターゲット１枚（８０ｍｍＸ　５００ｍｍ）当
たりに１１００Ｗ、またＦｅｅｓＣＯ＋ｓ１枚（８０ｍ
ｍＸ　５００ＩＩ１ｍ）当たりに３２００Ｗのパワーで
放電させ、予め誘電体層を成膜したプラスティック基板
４をターンテーブル３に保持させて基板ホルダ２に取り
付け、各ターゲラ）Ｉａ、ｌｂから１５０ｍ＋ｎ離した
位置で１０ｍ＋＋＋／　ｓ　ｅ　ｃの速度でかつ１３ｒ
ｐｍで回転しながら基板ホルダを連続的に供給し移送し
て、ＲＥ層とＴＭ層の交互積層記録層を成膜した。その
後、オージェ電子分光、Ｘ線小角散乱法で分析したとこ
ろ、Ｔｂ層は１０人、ＦｅａｓＣＯ＋ｓは１２人、全膜
厚で９００Ａであった。さらに、段差法によりプラステ
ィック基板（φ１３０＋＋＋＋ｎ）内の膜厚を測定した
ところ膜厚分布は、±２．８％であった。

また、保護層として、厚さ１００ＯＡの窒化ケイ素を成
膜した。その後、振動試料型磁束計及びカー・ヒステリ
シス測定装置で記録層の磁気特性を測定した結果、Ｈｃ
（保持力）は１５ＫＯｅ以上、θｋ（カー回転角）は０
．４３度、　　Ｔｃ（キュリー温度）は１６５℃であっ
た。

［比較例］次に、比較例として、従来方法を説明する。

プラスティック樹脂の基板を６枚装着できる回転基板ホ
ルダを用いて記録層の成膜を行った。条件は、直径２０
０＋ｎｍのＴｂ材質のターゲットを９００Ｗのスパッタ
パワーを加え、もう一つのターゲットには直径２００＋
ｎｍのＦｅａｓＣＯ＋ｓ材質で２２００Ｗのスパッタパ
ワーを加えて放電させた。またその際、上記実施例の条
件に対して、マスク部材を除去して基板ホルダの回転速
度を１５ｒｐｍにて回転させ、３分開成膜を行った。こ
の結果、Ｔｂ層は１０人、　　Ｆｅ８５ｃｏＩｓは１３
人、全膜厚で１００ＯＡの記録層を得ることができた。

その後、実施例と同様に振動試料型磁束計及びカー・ヒ
ステリシス測定装置で記録層の磁気特性を測定した結果
、Ｈｃ（保持力）は１５ＫＯｅ以上、θｋ（カー回転角
）は０．４４度。

Ｔｃ（キュリー温度）は１６５℃であった。また、プラ
スティック基板内の膜厚を段差法により測定したところ
、膜厚分布は±６．７％であった。

上記結果から明らかなように、本比較例による生＝１３
− 産速度は、前記基板を一分間にほぼ２枚生産する速度と
なった。また、本実施例は比較例に較べて膜厚分布が格
段に優れていることが分かった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記録媒体の製造方法を適用したス
パッタリング装置の要部概略図、第２図はターゲットと
基板の位置関係を示すための概略平面図、第３図はマス
ク部材の配置の様子を示す平面図、第４図はスパッタリ
ング装置及び基板ホルダの搬送経路を示した概略平面図
である。図中符号ｌａ、ｌｂ・　・　・ターゲット、２・・・基板ホルダ、　　３・・・ターンテーブル、４
・・・基板、　　　　５・・・回転軸、６・・・ピニオ
ン、　　　７・・・ラック、８・・・ガイドレール、９
・・・マスク部材、１０・・・スパッタリング装置、１１・・・隔壁、　　１２・・・予備室、１５・・・ス
パッタ室、１８・・・ターゲット電源、２０　・・搬送経路。

Claims

【特許請求の範囲】

　基板上に少なくとも希土類金属と遷移金属を積層する
ため、スパッタ室内に希土類金属ターゲットと遷移金属
ターゲットとを２列以上配設し、前記両ターゲットに対
向するようにした前記基板を少なくとも前記両ターゲッ
トが配設された領域にて回転を伴いながら一定速度で連
続的にターゲット配列方向に沿って移送させ、前記両タ
ーゲットによるスパッタリング領域を夫々規制するため
に該両ターゲットと前記基板との間に配設したマスク部
材を有し、該マスク部材の開口が前記ターゲット毎に対
向しその開口幅が前記基板の移送方向に対してほぼ直交
する方に延び且つ基板の回転中心から外周方向に向かっ
て広がる形状に構成され、前記マスク部材を前記基板と
共に移送させることを特徴とする光磁気記録媒体の製造
方法。