JPH0620321A

JPH0620321A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0620321A
Application number: JP19784592A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ejima; 正毅江島; Yoshio Tawara; 好夫俵; Kazuichi Yamamura; 和市山村; Yoshimasa Shimizu; 佳昌清水; Arata Sakaguchi; 新阪口
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明は複数層の薄膜からなる磁気記録媒
体を量産性よく製造する方法の提供を目的とするもので
ある。【構成】本発明による磁気記録媒体の製造方法は、
透明ディスク基板に誘電体膜、磁性体膜、誘電体膜、金
属反射膜を順次連続してスパッター形成する光磁気記録
媒体の製造プロセスにおいて、該プロセスを単一真空層
内で行ない、かつ共通するガス種を用いることを特徴と
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体の製造方
法、特には複数層の薄膜からなる磁気記録媒体を量産性
よく製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録媒体は通常プラスチック等の
ディスク基板上に第１層誘電体膜、第２層磁性体記録
膜、第３層誘電体膜、第４層反射膜を順次スパッター成
膜することによって作られている。このような積層膜を
形成する量産用スパッター製造装置には、その複数枚を
同時に処理する場合、通常図２に示すようなインライン
構成が採られている。

【０００３】すなわち、これは、まず複数枚のディスク
基板をキャリヤーに取り付け、まずゲートバルブ（１０
６ａ）を開いてこれをロードロック室（１０１）に送っ
て真空引きを行ない、ついで真空仕切りゲートバルブ
（１０６ｂ）を開いてキャリヤーを第１プロセス室（１
０２）に送り、ゲートバルブ（１０６ｂ）を閉じてスパ
ッターガス供給を開始し、所定の圧力になってからスパ
ッター成膜を行なう。つぎに、第１層膜成膜終了後、ガ
ス供給を停止し充分な排気の後、第２プロセス室（１０
３）との真空仕切りゲートバルブ（１０６ｃ）を開きキ
ャリヤーを第２プロセス室（１０３）へ送り、このゲー
トバルブ（１０６ｃ）を閉じ、第１プロセスと同様の工
程を経て第２層膜成膜を行い、さらに第３プロセス室へ
と送り、複数層の薄膜の成膜を終えて最後にアンロード
室（１０４）を経て大気に取り出すという方法である。

【０００４】この場合、各プロセス室の真空仕切りは多
数枚取りの通過型および回転型スパッター装置では図２
に示すように通常ゲートバルブが用いられており、ディ
スク１枚づつを成膜するスパッター装置においてはゲー
トバルブに替わって、例えばオーリングを持たせたキャ
リヤーをプロセス室へ機械的駆動で押しつけ、プロセス
室の真空を搬送室から仕切る方法等が採られている。

【０００５】これは図３（ａ）、（ｂ）に示したよう
に、ディスク基板（１０７）をゲートバルブ（１０６
ｇ）を開いてロードロック室（１０１）に搬入し、ディ
スクホールダー（１０９）上に移し替えるのであるが、
この時、搬送室（１０５）とロードロック室（１０１）
および各プロセス室はオーリング（１０８）によって真
空シールされ隔離されている。ゲートバルブ（１０６
ｇ）を閉めて、ロードロック室（１０１）の充分な真空
排気の後、すべてのディスクホールダー（１０９）は図
３ｂに示すように搬送室（１０５）の低部へ降ろされ
る。ここで搬送キャリヤーに移し替え、ついでこのキャ
リヤーをつぎのプロセス室直下へ送り、その位置のディ
スクホールダーに移し替え、このホールダーを突き上げ
てオーリング（１０８）でプロセス室の真空シールを行
ない、スパッターガス供給を開始して所定のガス圧力に
なってからスパッター成膜を行ない、成膜終了後ガス供
給を停止して充分な排気を行ない、ディスクホールダー
（１０９）を降ろし、同様の工程を繰り返し、最後のア
ンロードロック室（１０４）を経て大気へ取り出す。

【０００６】この場合、これら一連の工程であるプロセ
スだけが他より長い時間を要する場合は、これを２室以
上に分担させることにより、サイクルタイムを短縮して
生産性を向上させる方法も採られている。また、この搬
送系は図２、図３のような直線状だけでなく、ディスク
のロード部とアンロード部を近接させた矩形状搬送系も
採られているし、ディスクホールダー付きのアームを複
数本持たせたリング状キャリヤーをステップ回転させ、
各ステップにおいてプロセス室と搬送室の真空を仕切っ
てプロセスを行なう円形状の搬送系も採用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各プロセス室
に真空仕切りを設けることは、装置構成を複雑にするば
かりではなく、各サイクル毎の仕切りの機械的繰り返し
開閉工程やスパッターガスの供給・排気の繰り返し工程
等により装置の運転シーケンスも複雑となる。また、こ
の真空仕切りは機械的駆動であるため長期間運転で装置
故障の一因ともなりうる。なお、各薄膜層のスパッター
工程間にディスク基板をプロセス室および搬送室の真空
にさらす時間が長いと真空中の水分等の残留ガスにより
膜面の汚染が進行し、商品の品質を劣化させ、歩留り低
下の一原因となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した磁気記録媒体の製造方法に関する
もので、これは透明ディスク基板に誘電体膜、磁性体
膜、誘電体膜、金属反射膜を順次連続してスパッター形
成する光磁気記録媒体の製造プロセスにおいて、該プロ
セスを単一真空槽内で行ない、かつ共通するガス種を用
いることを特徴とするものである。

【０００９】すなわち、本発明者らは磁気記録媒体を効
率よく、高い生産性で製造する方法について種々検討し
た結果、磁気記録媒体を構成する誘電体膜、記録膜、反
射膜の成膜がいずれも不活性ガス中でのスパッター法で
行なわれるものであり、これらはそれぞれスパッター条
件が異なるとしても、いずれも真空条件でのスパッター
法によるものであることから各工程を単一の真空槽内で
共通のガス種で行なうことができることを見出し、この
プロセスガスの供給、排気法、各プロセスのスパッター
パワー調整法についての研究を進めて本発明を完成させ
た。以下これをさらに詳述する。

【００１０】

【作用】本発明は磁気記録媒体の製造方法およびこのス
パッター装置に関するもので、この磁気記録媒体の製造
方法は透明ディスク基板に誘電体膜、磁性体膜、誘電体
膜、金属反射膜を順次連続してスパッター形成する光磁
気記録媒体の製造プロセスにおいて、該プロセスを単一
真空槽内で行ない、かつ共通するガス種を用いることを
特徴とするものであるが、これによれば従来法にくらべ
て装置構成が大きく単純化されるので、磁気記録媒体を
サイクルタイムを短縮して効率よく、大きい生産性で製
造することができるという有利性が与えられる。

【００１１】本発明による磁気記録媒体の製造は前記し
たように、誘電体膜、記録膜、反射膜の各製造プロセス
を単一の真空槽内で行ない、これを共通のガス種、例え
ばＡｒガスを用いて行なうものである。すなわち、磁気
記録媒体は例えば第１層の第１誘電体膜をＳｉＮ膜、第
２層の記録膜をTbFeCo膜、第３層の第２誘電体膜をＳｉ
Ｎ膜、第４層としての反射膜をＡｌ膜とする時、従来法
ではこの第２層、第４層のをＡｒガス中で、また第１層
と第３層は通常Ｓｉをターゲットとし、ＡｒとＮ₂ の混
合ガス中での反応性スパッター法で成膜されている。

【００１２】しかし、このＳｉＮ膜の成膜時においてタ
ーゲットをSi₃N₄ とすればＡｒガス中でのスパッター法
で成膜することができるし、これらの成膜におけるＡｒ
ガスの圧力はいずれの場合もほぼ類似した圧力であるの
で、ＳｉＮ膜成膜時のターゲットをSi₃N₄ とすれば全プ
ロセス室のガスを共通のＡｒガスとすることができる
し、この場合各プロセス室の真空を独立とする必要もな
いので、この全プロセス単一の真空槽で処理することが
可能となる。

【００１３】また、従来の方法では各プロセスが同一の
ガスで行なわれないために、各プロセス室間のプロセス
ガスの相互汚染を防止するために、プロセスガスの排気
および再供給による完全置換をプロセスの前後で行なう
ことが必要とされるのであるが、全プロセスを共通のプ
ロセスガスで行なう本発明の方法によればこのようなプ
ロセスガスの相互汚染はないので、プロセスガスの排
気、供給は定常的に行なうことができる。

【００１４】したがって、本発明によれば磁気記録媒体
を、定常的に供給、排気される共通のＡｒガスを用い
て、単一の真空槽内で複数のプロセスを行なうという方
法で製造することができ、また量産用装置におてはスパ
ッタープロセスを行なう各部位にディスク基板を順次移
動させて製造することができるので、これを生産性高く
行なうことができる。

【００１５】なお、ディスク基板膜面がスパッタープロ
セス工程間に真空中の残留ガスによって汚染される点
は、スパッターから次のスパッターまでの搬送時間を含
む待ち時間を短縮することによって抑制することができ
る。すなわち、プロセスタイムは全プロセス中最も長く
時間を要するプロセスで設定し、他のプロセス時間は意
図的にそのプロセスパワーを低くとることでスローダウ
ンし、該プロセスと略々同一となるように調節してディ
スクの真空露出時間を短縮化すれば、残留ガスによる汚
染を抑制することが可能となる。

【００１６】つぎ、本発明による磁気記録媒体の製造方
法を添付の図面にもとづいて説明する。図１は本発明に
よる磁気記録媒体の製造装置の上面図を示したものであ
るが、これはまずディスク基板５を６枚カセット６に入
れ、ゲートバルブ４ａを開いてロードロック室２に送
り、このロードロック室２を真空排気したのち、真空槽
１のロード部に送り、ここからディスク基板の１枚を取
り出して移し換え部13に移し換える。

【００１７】この場合、５本構成のディスクホールダー
をサイクルタイム毎に72°づつ図示ｂ方向へステップ回
転させ、第１プロセス部位９で第１層ＳｉＮ膜を、第２
プロセス部位10で第２層TbFeCo膜を、第３プロセス部位
11で第３層ＳｉＮ膜を、第４プロセス部位12でＡｌ膜を
それぞれスパッター成膜し、成膜終了後移し換え部13か
らカセット６に移し収め、アンロードロック室を経由し
てこれを大気に取り出せばよいが、これによれば真空仕
切り繰り返し工程とプロセスガスの供給・排気繰り返し
工程がサイクルタイム中省略できるので、サイクルタイ
ムを短縮できるという有利性が与えられる。

【００１８】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。実施例成膜用基板として直径 150mmφの単結晶シリコンウエー
ハーを使用し、これにSi₃N₄ ターゲットを用いガス圧力
５mTorr のＡｒ中で13.56MHzでの高周波放電を用いＳｉ
Ｎ単層膜をスパッター成膜させた。また、同一のガス雰
囲気でTbFeCoターゲットを用い磁性体層TbFeCo膜を、Ａ
ｌターゲットを用い反射膜Ａｌ膜を直流放電でそれぞれ
単層膜を成膜させた。

【００１９】この場合、ターゲットと基板との距離は60
mmに固定し、スパッターパワーは高周波（ＲＦ）放電の
ＳｉＮ膜成膜の時 2.5kwまで、TbFeCo膜のときは 1.5kw
まで、Ａｌ膜の時は３kwまで印加し、得られた膜の膜厚
は触針式段差計で測定したところ、このターゲットサイ
ズ、マグネトロンスパッター装置で測定した単位パワー
当りの堆積速度について表１に示したとおりの結果が得
られた。

【００２０】なお、このスパッターガス圧力は２〜10mT
orr の範囲で変化させたが、成膜速度のガス圧力に対す
る依存度は小さいので、表１では５mTorr の結果を示し
てあるが、この表１には第３層としてのＳｉＮ膜を従来
法によってＳｉをターゲットとし、ガスをＡｒ＋Ｎ₂ と
したときの結果も示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】ついでこの表１の結果に基づいて、４層中
第４層としてのＡｌ膜の成膜速度が最も遅いのでこのス
パッター時間を５秒と設定し、他の膜のスパッター時間
は真空中の残留ガスによる膜面汚染を抑制するためにス
パッターからスパッターまでの待ち時間を短縮するべく
すべてＡｌ膜と同じ５秒としたところ、このスパッター
パワーは表２に示したとおりとなった。なお、この場
合、このディスクホールダーの回転は１秒で行なえるの
で、本装置のサイクルタイムはスパッター時間５秒との
和６秒となり、高い生産性が実現可能となった。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明は磁気記録媒体の製造方法に関す
るものであり、これは前記したように透明ディスク基板
に誘電体膜、磁性体膜、誘電体膜、金属反射膜を順次連
続してスパッター形成する光磁気記録媒体の製造プロセ
スにおいて、該プロセスを単一真空槽内で行ない、かつ
共通するガス種を用いることを特徴とするものである
が、これによれば装置構成および運転シーケンスの単純
化、サイクルタイムの短縮化によって生産性が向上され
るし、本発明では装置が従来機にくらべて大幅にコンパ
クト化されるので、省スペースおよび電力系、冷却水な
どのユティリティも大きく省力化されるという有利性が
与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気記録媒体製造装置の上面図
を示したものである。

【図２】従来法による磁気記録媒体製造装置の縦断面
図を示したものである。

【図３】（ａ）、（ｂ）はいずれも従来法による磁気
記録媒体製造装置の縦断面図を示したものである。

【符号の説明】

１…真空槽 101…ロードロッ
ク室２…ロードロック室 102…第１プロセ
ス室３…アンロードロック室 103…第２プロセ
ス室４…ゲートバルブ 104…アンロード
ロック室５…ディスク基板 105…搬送室６…カセット 106…ゲートバル
ブ７…ディスクホールダー 107…ディスク基
板８…ターゲット 108…オーリング９…第１プロセス部位 109…ディスクホ
ールダー 10…第２プロセス部位 11…第３プロセス部位 12…第４プロセス部位 13…移し換え部位 14…ディスクホールダー回転駆動部ａ…移し換え方向ｂ…回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山村和市神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１号信越化学工業株式会社コーポレートリサーチセンター内 (72)発明者清水佳昌神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１号信越化学工業株式会社コーポレートリサーチセンター内 (72)発明者阪口新神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１号信越化学工業株式会社コーポレートリサーチセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明ディスク基板に誘電体膜、磁性体膜、
誘電体膜、金属反射膜を順次連続してスパッター形成す
る光磁気記録媒体の製造プロセスにおいて、該プロセス
を単一真空槽内で行ない、かつ共通するガス種を用いる
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】プロセスガスの供給排気を記録媒体製造中
連続的に定常供給および定常排気とする請求項第１項記
載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】各プロセスのスパッターパワーを調整する
ことにより、全プロセスを略同一の共通時間で行なうよ
うにしてなる請求項第１項記載の磁気記録媒体の製造方
法。