JPH042766A - 成膜装置 - Google Patents

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、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどを利用し
て、基板上に成膜を行なう成膜装置に関し、特に、それ
ぞれ成膜面積の異なる２以上の層を有する多層膜を成膜
する成膜装置に関する。

〔従来の技術］ 基板上に多層膜を成膜する場合、各層の成膜面積がそれ
ぞれ異なる多層膜を成膜しなければならないことがある
。希土類−遷移元素合金からなる記録層をもつ光磁気記
録媒体がその例である。

第５図は前記光磁気記録媒体の模式断面図である。基板
３１の上に、下地保護層３２、記録層３３、上地保護層
３４が、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなとの方法で順
次積層されている。両保護層３２．３４は、希土類元素
を含んで酸化されやすい記録Ｎ３３を保護するためのも
のであり、記録層３３の左右の端部からの酸化を防ぐた
め、記録層３３より大きく成膜され、記録層３３の端部
な挾み込むようになっている。記録層３３とこれより大
きい面積の両保護層３２．３４とを成膜するため、基板
３１上の一部分が成膜されることを妨げるマスクと基板
３１との相対位置を変化させることが行なわれる。

第６図（ａ）、（ｂ）は、従来の成膜装置による、中心
部に孔があけられた円盤状光磁気記録媒体の成膜過程を
示す要部断面図である。ワーク５１には、ワーク５１に
対して垂直方向に移動可能な外周マスク５２と内周マス
ク５３とが設けられている。また、ワーク５１の中心部
には突出部５４が形成され、光磁気記録媒体の基板３１
の中心部にあけられた孔と嵌合し、基板３１を保持する
。

基板３１上に下地保護層３２を成膜するときは、第６図
（ａ）に示すように、外周マスク５２と内周マスク５３
を上方向に動かして基板３１の上方に離れて位置させ、
この状態でスパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどの方法に
よって成膜を行なう。この結果、基板３１上の広い範囲
にわたって下地保護層３２が形成される。

つづいて、記録層３３を成膜するときは、第６図（ｂ）
に示すように、外周マスク５２と内周マスク５３を下方
向に動かして基板３１に近接するように位置させ、この
状態で成膜を行なう。各マスク５２．５３が基板３１に
近接しているため、それぞれのマスク５２．５３の下に
覆われた部分は成膜されず、記録層３３は下地保護層３
２より狭い範囲にしか成膜されない。

上地保護層３４は、下地保護層３２と同様に成膜される
。その結果、記録層３３は両保護層３２．３４によって
包み込まれた状態になる。

［発明が解決しようとする課題１ 上述した従来の成膜装置では、成膜面積を変えるために
マスクを移動させるので、マスクの移動の際に、振動な
どによって、マスク上に堆積した成膜材料がはがれて基
板に付着してこれを汚染するという欠点があり、またマ
スクを移動させるための駆動系が複雑になるという欠点
がある。

本発明の目的は、マスクを移動することなく、それぞれ
異なる成膜面積の２以上の層を有する多層膜を成膜でき
る成膜装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的達成可能な本発明は、 ワーク保持部材に設けたワークにマスクが間隔をおいて
一体的に設けられ、 前記ワークとマスクの間に配設される基板を保持するた
めの基板保持部材と該基板保持部材を前記ワークと前記
マスクの間で移動させる駆動手段を備えて、前記基板と
前記マスクとの間隔を変化させるよう構成した成膜装置
と、 この成膜装置において、ワークがワーク保持部材に回転
可能に軸支され、基板保持部材が駆動手段に回転可能に
軸支されており、ワークを強制回転させるための回転駆
動機構を備えたことを特徴とする成膜装置とである。

［作　　　用］ マスクがワークに固定され、ワークとマスクの間で移動
可能な基板保持部材に基板が保持されているので、マス
クを移動することなく、それぞれ成膜面積の異なる層を
有する多層膜を成膜することができる。

［実　施　例１ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１実施例 第１図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施例の
成膜装置の成膜過程を示す要部断面図である。この成膜
装置は、中心部に貫通孔が設けられた円盤状光磁気記録
媒体を製造するためのものである。第１図（ａ）は基板
３１上に下地保護層３２を成膜しているところを示し、
第１図（ｂ）は下地保護層３２の上に記録層３３を成膜
しているところを示す。

ワーク４はワーク保持部材１０＋に固着されている。ワ
ーク４の中心部の両面の対応する位置には、円環状でコ
の字断面の溝５．６がそれぞれ刻まれ、それぞれの溝５
．６の一部分には、上方の溝５から下方の溝６へ貫通す
る穴が設けられている。１は円筒状の基板保持部材であ
って、ワーク４の上面にある溝５に摺動自在に嵌挿され
ており、該基板保持部材１の上端には小径の突出部１ａ
が形成されている。一方、円筒状の円筒スライド軸２１
は、その自由端側かワーク４の下面にある溝６に摺動自
在に嵌挿されており、該円筒スライド軸２１の先端の前
記穴に対応する部分には、円筒スライド軸２１の長手方
向に伸びている突起が設けられ、この突起は前記穴を貫
いて前記基板保持部材１の底面に固着されている。この
突起の突出長さは、前記穴の長さよりも長く、このため
、第１図（ａ）に示す下降位置では溝６の底面と円筒ス
ライド軸２Ｉの先端との間にすき間７、ができ、また第
１図（ｂ）に示す上昇位置では溝５の底面と基板保持部
１との間にすき間７□ができるようになっている。円筒
スライド軸２□の下端はスライド駆動軸３．に固着され
、駆動手段であるスライド駆動軸３１を図示上下方向に
動かすことにより、基板保持部材１と円筒スライド軸２
１は上下に動くことができる。

光磁気記録媒体の基板３１は、その中心部の貫通孔と基
板保持部材１の突出部１ａとが嵌合して、基板保持部材
１に保持される。

また、ワーク４の外縁部には逆り字形断面の外周マスク
８が取り外し可能に嵌着され、ワーク４の中心部には丁
字形断面の内周マスク９が取りはずし可能に嵌着されて
いる。基板３１を保持した基板保持部材１が前述の上下
の移動によって上方の位置にあるとき、すなわち第１図
（ｂ）の位置にあるときには、各マスク８．９の水平部
分の下面と基板３１の上面とがほとんどすき間なく近接
するように、各マスク８．９の垂直部分の長さは決めら
れている。

次に、この成膜装置による光磁気記録媒体の製造につい
て説明する。

まず、基板３１を基板保持部材１に保持し、その後、外
周マスク８と内周マスク９をワーク４に取り付けて固定
する。スライド駆動軸３１を駆動して、基板保持部材ｌ
を下方位置に移動させる〔第１図（ａ）〕。そして、ス
パッタリング、蒸着、ＣＶＤなどによって、基板３１上
に下地保護層３２を成膜する。このとき、基板３１と各
マスク８．９との間隔が大きいので、下地保護層３２は
各マスク８．９の下にあたる部分にも回り込んで成膜さ
れる。

次に、スライド駆動軸３１を駆動して、基板保持部材ｌ
を上方位置に移動し〔第１図（ｂ）〕、スパッタリング
、蒸着、ＣＶＤなどによって下地保護層３２の上に記録
層３３を成膜する。このとき、基板３１と各マスク８．
９との間にはほとんどすき間がないので、それぞれのマ
スク８．９の下には記録層３３は成膜されない。したが
って、記録層３３は下地保護層３２に比べて狭い範囲に
しか成膜されない。さらに、上地保護層３４を下地保護
層３２と同様に成膜することにより、第５図に示される
ような、記録層３３が両方の記録層３２．３４で包み込
まれている光磁気記録媒体が製造される。

すき間７１．７□の大きさ、すなわち基板保持部材１の
上下の移動のストロークの長さは、成膜される層の材質
、厚みや基板と母材との距離、基板の大きさなどによっ
て適宜決定すればよい。ここでいう母材とは、各層を成
膜するためのスパッタ用ターゲットや蒸着源などのこと
である。具体的数値を挙げれば、スパッタリングにより
、母材として直径５０〜２５０ｍｍ程度のターゲットを
用い、ターゲットから５０〜２００ｍｍ程度離れたとこ
ろにある直径１３５ｍｍの基板３１上に、それぞれ厚さ
が１００〜２０００人程度の誘電体からなる下地保護層
３２および上地保護層３４と、厚さが１００〜２０００
人程度の希土類−遷移元素合金からなる記録層３３とを
有する光磁気記録媒体を製造したところ、前述のストロ
ークの長さが３〜５ｍｍ程度であれば、各保護層３２゜
３４は記録層３３の端部よりそれぞれ０．５〜１．０ｍ
ｍ程度外側まで成膜されていた。

第２実施例 第２図は本発明の第２実施例の成膜装置の構成を示す要
部断面図である。この成膜装置は、第１実施例の成膜装
置に基板が自転できるような変更を加えたものである。

この成膜装置では、ワーク４は円筒状のワーク自転軸１
４１に固着され、ワーク自転軸１４．はベアリング１５
を介してワーク保持部材１０□に回転自在に取り付けら
れている。また、円筒スライト軸２□はその下端部がベ
アリング１３を介してスライド駆動軸３２に回転自在に
軸支されている。上述の第１実施例において説明したよ
うに、ワーク４の上面の溝５から下面の溝６へ貫通する
穴を貫いて円筒スライド軸３□の先端に設けられた突起
が基板保持部材１の底面に固着されているので、ワーク
４が回転すればこの回転に伴って基板保持部材１と円筒
スライド軸２２も回転することになる。

次に、ワーク４を強制回転させるための回転駆動機構に
ついて説明する。

ワーク保持部材１０ｚの上面にはギア軸１２１を介して
自転駆動用ギア１１．が回転自在に設けられ、自転駆動
用ギアＩｌｌの歯はワーク自転軸１４１の外側面の中央
付近に一体的に設けられた歯部とかみ合っている。した
がって、自転駆動用ギア１１□を図示しない駆動源によ
り回転駆動すれば、ワーク自転軸１４＋が自転し、基板
保持部材１、円筒スライド軸２□、ワーク４、外周マス
ク８、内周マスク９、基板３１もワーク自転軸１４、の
回転に伴って自転する。スライド駆動軸３２を図示上下
方向に動かすことにより基板保持部材１を上下に動かせ
ることは、第１実施例の成膜装置と同様である。

次に、この成膜装置による光磁気記録媒体の製造につい
て説明する。

まず、基板３１を基板保持部材１に保持し、−その後、
外周マスク８と内周マスク９をワーク４に取り付けて固
定する。次に、自転駆動用ギア１１、を回転駆動して、
基板保持部材１、ワーク４、外周マスク８、内周マスク
９、基板３１を自転させる。自転させながら、第１実施
例と同様に、スライド駆動軸３□を上下に駆動して基板
３１を上下に移動させつつ、下地保護層３２、記録層３
３、上地保護層３４を順次成膜することにより、光磁気
記録媒体が製造される。

この成膜装置を用いれば、成膜中に基板とマスクを自転
させることができるので、基板とマスクが自転しない成
膜装置に比べ、成膜した層がより均一になるという利点
がある。

なお、ワーク自転軸１４、を回転させるのに、自転駆動
用ギア１１１の代わりにチェーンやベルトを用いてもよ
い。また各ベアリング１３．１５の代わりに金属や樹脂
製の軸受けを用いてもよい。

第３実施例 第３図は本発明の第３実施例の成膜装置の構成を示す要
部断面図である。この成膜装置は、第２実施例の成膜装
置において、自転駆動用ギアがワーク保持部材の下側に
取り付けられるような変更を加えたものである。

ワーク４は、外側面の下端部に一体的に歯部の設けられ
た円筒状のワーク自転軸１４□に固着され、ワーク自転
軸１４２はベアリング１５を介してワーク保持部材１０
．に回転自在に取り付けられている。また、ワーク保持
部材１０．の下側には、ギア軸１２□を介して自転駆動
用ギア１１２が回転自在に取り付けられ、自転駆動用ギ
ア１１□の歯はワーク自転軸１４ｉの歯部とかみ合って
いる。この成膜装置は、第２実施例の成膜装置と同様に
、自転駆動用ギア１１２を回転駆動することによって、
基板保持部材ｌ、ワーク４、外周マスク８、内周マスク
９、基板３１をワーク自転軸１４２の回転に伴って自転
させることができ、同様の方法によって光磁気記録媒体
を製造することができる。

この成膜装置では、自転駆動用ギア１１□がワーク保持
部材１ｏ、の下側、すなわちワーク４の反対側に設けら
れているので、自転駆動用ギア１１□に成膜材料が堆積
することがなく、成膜材料が堆積したギアが回転するこ
とによる塵埃の発生を防ぐことができるという利点があ
る。

なお、ワーク自転軸１４□を回転させるのに、自転駆動
用ギア１１□の代わりにチェーンやベルトを用いてもよ
い。また、各ベアリング１３１５の代わりに金属や樹脂
製の軸受けを用いてもよい。

第４実施例 第４図は本発明の第４実施例の成膜装置の構成を示す要
部断面図である。この成膜装置は、第１実施例の成膜装
置に、基板が公転および自転を行なえるような変更を加
えたものである。

この成膜装置では、ワーク４は円筒状のワーク自転軸１
４２に固着され、ワーク自転軸１４□はベアリング１５
を介してワーク保持部材１０４に回転自在に取り付けら
れている。また、円筒スライド軸２２はベアリング１３
を介して逆り字形のスライド駆動軸３３に対して回転自
在に取り付けられている。ワーク保持部材１０４の下側
にはギア軸１２．を介して自転駆動用ギア１１３が回転
自在に取り付けられている。自転駆動用ギア１１３は、
ワーク自転軸１４２の下端部に設けられた歯部および後
述するギア１６とかみ合っている。ワーク保持部材１０
４は、円筒形状で側面の中央部に開口部を有する円筒公
転軸１９に固着され、円筒公転軸１９はベアリング２１
を介して支持柱２２に回転自在に取り付けられている。

また、円筒公転軸１９には、ギア１６がベアリング１７
を介して自由回転自在に設けられ、該ギア１６の上半分
が自転駆動用ギア１１３にかみ合つている。また、前記
ギア１６の下半分は、図示しない駆動源により回転され
る駆動ギア１８にかみ合っている。円筒公転軸１９の外
周に一体的に設けられた歯部は、図示しない公転用の駆
動源により回転される公転駆動用ギア２０とかみ合って
いる。一端にベアリング１３を介して円筒スライド軸２
□が回転自在に取り付けられている逆り字形のスライド
駆動軸３．は、円筒公転軸１９の側面の開口部から円筒
公転軸１９の内部に導入され、他端がベアリング２３を
介してスライド初段軸２４に回転自在に取り付けられて
いる。

駆動ギア１８を回転駆動すると、ギア１６、自転駆動用
ギア１１５、ワーク自転軸１４□と回転が伝達し、基板
保持部材１、円筒スライド軸２２、ワーク４、外周マス
ク８、内周マスク９、基板３１は、ワーク保持部材１０
４に対し、ワーク自転軸１４２の回転に伴って自転する
。一方、公転駆動用ギア２０を回転駆動すると、円筒公
転軸１９が回転して、これに伴ってワーク保持部材１０
４とスライド駆動軸３．とが回転する。したがって、基
板保持部材ｌ、円筒スライド軸２□、ワーク４、外周マ
スク８、内周マスク９、基板３１は円筒公転軸１９のま
わりを公転することになる。スライド駆動軸３３は、円
筒公転軸１９の中に引き込まれ、ベアリング２３を介し
てスライド初段軸２４に取り付けられているので、スラ
イド初段軸２４を上下に駆動すればスライド駆動軸３３
も上下に移動し、その結果第１実施例の場合と同様に、
基板保持部材１も上下に移動する。

次に、この成膜装置による光磁気記録媒体の製造方法に
ついて説明する。

まず、基板３１を基板保持部材１に保持し、その後、外
周マスク８と内周マスク９をワーク４に取り付けて固定
する０次に、駆動ギア１８を回転駆動して、基板保持部
材１、ワーク４、外周マスク８、内周マスク９、基板３
１を自転させ、公転駆動用ギア２０を回転駆動して、基
板保持部材１、ワーク４、外周マスク８、内周マスク９
、基板３１を公転させる。自転と公転とをさせながら、
スライド初段軸２４を上下に駆動して基板３１を上下に
移動させつつ、第１実施例と同様に、基板３１上に下地
保護層３２、記録層３３、上地保護層３４を順次成膜す
ることにより、光磁気記録媒体が成膜される。

この成膜装置を用いれば、成膜中に基板とマスクを公転
させかつ自転させることができるので、基板とマスクが
自転しないかあるいは公転しない成膜装置に比べ、成膜
された層がより均一になるという利点がある。

なお、これら自転および公転を行なうために、各ギアｌ
ｌｓ、１６，１８．２０を用いているが、これらの代わ
りにそれぞれチェーンやベルトを用いてもよい。また、
各ベアリング１３゜１５．１７，２１．２３の代わりに
金属や樹脂製の軸受けを用いてもよい。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、第２実
施例、第３実施例および第４実施例において、複数個の
基板上に同時に成膜を行なうため、複数個のワークを同
心円上に配置するように設けてもよい。ただしそれぞれ
のワークを公転させるどきは、公転の中心と前記同心円
の中心とが一致していることが望ましい。

本発明は、光磁気記録媒体の製造に適した成膜装置に限
定されるものではなく、それぞれ異なる成膜面積の２以
上の層を有する多層膜を成膜する成膜装置一般に適用で
きるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、マスクをワークに固定し
、ワークとマスクの間で移動可能な基板保持部材を設け
たことにより、マスクを移動することなく、それぞれ異
なる成膜面積の２層以上の層を有する多層膜を成膜する
ことができるので、マスクの移動に伴うゴミの発生を防
ぐことができ、かつ、マスクの移動に必要な機構が不要
になって装置の構成が簡単になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施例の
成膜装置の成膜過程を示す要部断面図、第２図は本発明
の第２実施例の成膜装置の構成を示す要部断面図、第３
図は本発明の第３実施例の成膜装置の構成を示す要部断
面図、第４図は本発明の第４実施例の成膜装置の構成を
示す要部断面図、第５図は光磁気記録媒体の模式断面図
、第６図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の成膜装置の成
膜過程を示す要部断面図である。 １・・・基板保持部材、　　　１ａ・・・突出部、２１
．２□・・・円筒スライド軸、 ３１．３２．３ｓ・・・スライド駆動軸、４・・・ワー
ク、　　　　　　５．６・・・溝、７＋、７ａ・・・す
き間、　８・・・外周マスク、９・・・内周マスク、 １０＋　、１０＊　、１０ｓ　、１０４・・・ワーク保
持部材、 １＋、ｌｌｔ、ｌｌｓ・・・自転駆動用ギア、２＋　、
１２ｉ　、１２ｓ・・・ギア軸、３．１５．１７，２１
．２３・・・ベアリング、４＋、１４ｉ・・・ワーク自
転軸、 ６・・・ギア、　　　　　　１８・・・駆動ギア、９・
・・円筒公転軸、　　２ｏ・・・公転駆動用ギア、２・
・・支持柱、 １・・・基板、 ３・・・記録層、 １・・・ワーク、 ３・・・内周マスク、 ４・・・スライド初段軸、 ２・・・下地保護層、 ４・・・上地保護層、 ２・・・外周マスク、 ４・・・突出部。 ９内囚マスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ワーク保持部材に設けたワークにマスクが間隔をお
   いて一体的に設けられ、 前記ワークとマスクの間に配設される基板を保持するた
   めの基板保持部材と該基板保持部材を前記ワークと前記
   マスクの間で移動させる駆動手段を備えて、前記基板と
   前記マスクとの間隔を変化させるよう構成した成膜装置
   。
2. ２．ワークがワーク保持部材に回転可能に軸支され、基
   板保持部材が駆動手段に回転可能に軸支されており、ワ
   ークを強制回転させるための回転駆動機構を備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の成膜装置。