JPH1046340A - 成膜方法および成膜装置 - Google Patents
成膜方法および成膜装置Info
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Abstract
膜を形成するに際し、被膜境界部にぼけ等の発生がない
スパッタリングなどによる成膜方法および成膜装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 減圧装置に接続したチャンバー51内で
ドーナツ状円盤型基体11の表面に金属材料を飛散させ
てドーナツ状の金属被膜2を形成する成膜方法におい
て、円盤型基体11の中央部13および周縁部14を表
裏両面から押圧保持して被膜材料を被着する成膜方法お
よび成膜装置である。
Description
クなどのドーナツ状円盤型基体の表面にアルミニウム等
の被膜をスパッタリングなどで形成する成膜方法および
その装置に関する。
情報を大量に記録するのに、広く使用されているコンパ
クトディスク(以下、CDと称する。)やデジタルビデ
オディスク(以下、DVDと称する。)は、ポリカーボ
ネイト等の透明な合成樹脂板製のドーナツ状円盤型基体
の表面にたとえばスパッタリング等などにより光反射率
の高いアルミニウム等の薄膜を形成したものからなる。
アルミニウム等の膜に、情報を「1」、「0」からなる
デジタル信号に変えたビットと称する小さな孔を開けて
記録させてあり、これにレーザ光を当て反射波の有無
(孔の有無) を検出して、記録情報を読み出すようにし
ている。
4に示すように円盤型基体11の外径が120mm、厚
さ1.2mm、中心部の孔12径が15mm、透明部が
基体11の中心から約20mmの間に、アルミニウム等
の被膜2が基体11の中心から約20mm〜約59mm
の孔12周辺の内端側13および外端側(周縁部)14
を除く間に形成してある。
たとえばスパッタリングにより被膜を形成するのは図5
に示すような設備を用い行なわれていた。チャンバー等
の真空室内のホルダー64の段部63上に載置して移送
されてきた円盤型基体11は、その状態のままスパッタ
ーを行うと全面に被膜2が形成されてしまうので、マス
キングをして作業が行われている。
在に挿通して、センターブラケット81が配設されてい
る。このセンターブラケット81は、シャフト83の先
端にコイル状ばね85を介して弾性的に軸方向へ自由度
を有して取着され、先端がドーナツ状円盤型基体11の
孔内に容易に挿入されるようテーパー状の先頭部87が
形成されている。また、シャフト83の下端にはシリン
ダ装置84が連結してある。また、上方にはスパッター
源となるマグネトロンスパッタリング装置(図示しな
い。)、先端が円状のセンターマスク71およびリング
状のアウターマスク73が配設されている。
84を作動してシャフト83を上昇させると、センター
ブラケット81先端の先頭部87が円盤型基体11の中
央孔12内に侵入する。この先頭部87はテーパー状で
あるため中心の孔12内に容易に侵入し、円盤型基体1
1が平坦部に達したところで円盤型基体11はホルダー
64の段部63から押し上げられる。さらに押し上げが
すすむと、円盤型基体11の中央部がセンターマスク7
1の当接部72に当たるとともに円盤型基体11の周縁
部14もアウターマスク73の当接部74に当たる。こ
のとき、円盤型基体11は弾性変形してその反力により
円盤型基体11の周縁部14がアウターマスク73に確
実に押し当てられる。
真空度に達したら、マグネトロンスパッター装置を作動
してアルミニウムの微粒子を放出させ、円盤型基体11
の表面にアルミニウム被膜2を形成する。この被膜2の
形成が終了したら、シリンダ装置84を作動してシャフ
ト83を下降させると、円盤型基体11を保持している
インナーブラケット81が下降し、途中のホルダー64
部を通過のとき円盤型基体11の周縁部14が段部63
に引っ掛かって、円盤型基体11はこの段部63上に載
置される。
ホルダー64から円盤型基体11を取り出すことによっ
て作業は終了する。
作業では、形成された被膜2に欠陥の生じることがあっ
た。これは、円盤型基体11の種類、材質、厚さなどに
よるもののほか、同一の部品でもばらつきがあり、上記
作業においてセンターブラケット81の押し上げ時に、
円盤型基体11の周縁部14に加わるアウターマスク7
3の押圧力が変わったり、被着される被膜材料によって
も円盤型基体11にかかる応力が変わるため、円盤型基
体11とセンターマスク71やアウターマスク73との
間に隙間を生じ被膜材料が入り込むことがあった。(な
お、図5はこの円盤型基体11が変形した状態を誇張し
て示してある。) この被膜の非形成部への被着は、境界部が不明確で被膜
がはみでるぼけ等の発生があり、特性的にも外観的にも
改善の必要があった。また、円盤型基体11がそり等湾
曲するときおよび湾曲から元に戻るときに外縁部14を
擦っていくので、この外縁部14付近には傷の発生があ
った。
情に鑑みなされたもので、CDなどのドーナツ状円盤型
基体の表面に被膜を形成するに際し、被膜境界部にぼけ
等の発生がないスパッタリングなどによる成膜方法およ
び成膜装置を提供することを目的とする。
の成膜方法は、減圧装置に接続したチャンバー内でドー
ナツ状円盤型基体の表面に被膜材料を飛散させてドーナ
ツ状の被膜を形成する成膜方法において、円盤型基体の
中央部および周縁部を表裏両面から押圧保持して被膜材
料を被着させることを特徴とする。
面からほぼ一直線の状態で保持された状態で被膜が形成
されるので、被膜形成の境界部を明確にだすことができ
る。また、円盤型基体にそり等の変形が発生しないので
基体の周縁部がずれることがなく擦り傷の発生もない。
圧装置に接続したチャンバー内のホルダーにドーナツ状
円盤型基体の周縁部を保持させる工程と、このホルダー
内を上昇させたセンターブラケットの先端部をドーナツ
状円盤型基体の孔内に挿入してこの円盤型基体をセンタ
ーブラケット上に載置させるとともに、このセンターブ
ラケットのシャフトに設けたアウターブラケットを円盤
型基体の周縁部に当接させる工程と、上記ブラケットを
上昇させてドーナツ状円盤型基体上面の中央部をセンタ
ーマスクに、また、周縁部をアウターマスクに当接させ
る工程と、排気した上記チャンバー内において被膜材料
を飛散させてドーナツ状円盤型基体の上面に被膜を形成
する工程と、上記両ブラケットを下降させてドーナツ状
円盤型基体上面をマスクから外す工程と、さらに、両ブ
ラケットを下降してドーナツ状円盤型基体をブラケット
から離しホルダー上に載置する工程と、上記ホルダー上
に載置されたドーナツ状円盤型基体を取り出す工程とを
具備していることを特徴とする。
する。
圧装置に接続したチャンバーと、このチャンバー内に設
けられたドーナツ状円盤型基体を保持するホルダーと、
このホルダー内に進退自在に挿通され、先端部がドーナ
ツ状円盤型基体の孔内に挿入されるとともに円盤型基体
を保持するセンターブラケットと、このセンターブラケ
ットのシャフトに設けられた、ドーナツ状円盤型基体の
端縁部に当接するアウターブラケットと、上記センター
ブラケットおよびアウターブラケットを上記シャフトに
弾性的に支持するばね部材と、上記センターブラケット
に対応して設けられたドーナツ状円盤型基体の中央部を
覆うセンターマスクと、上記アウターブラケットに対応
して設けられたドーナツ状円盤型基体の周縁部を覆うア
ウターマスクと、上記センターマスクおよびアウターマ
スクの配設側に設けられた被膜材料を飛散させる装置と
を具備していることを特徴とする。
する。
ルダーの内周径はドーナツ状円盤型基体の外径より大き
く、内周縁部に複数個の突出した凸部が形成され、ま
た、アウターブラケットの外周径はドーナツ状円盤型基
体の外径より大きく、周縁部に複数個の凹部が形成され
ていて、両者の凹凸部が合致して互いに接触することな
く挿通できることを特徴とする。
ウターブラケットが、円盤型基体を保持して接触や衝突
をすることなく入り違いできる。
ンターブラケットおよびアウターブラケットは、それぞ
れ独立して作用するばね部材を備えていることを特徴と
する。
円盤型基体の厚さ等にばらつきがあったり品種が変わり
厚さが異なったりしてもばね部材が伸縮して円盤型基体
をほぼ一直線の状態で保持することができ、上記請求項
1に記載と同様な作用を奏する。
を参照して説明する。図1はCDの製造工程であるスパ
ッタリングによる成膜装置の一例を示す説明図、図2は
図1の要部を拡大して示す正面断面図である。
型基体11を載置搬送するベルトコンベヤー、4はトラ
ンスファー装置で、上下動(矢印)可能な回転軸41
に、この回転軸41を中央にして相対方向に伸びる後述
するチャンバー51の窓孔52を塞ぐ円盤状のブラケッ
ト42,42が取付けられ、各ブラケット42,42の
下面には真空ポンプなどの減圧装置(図示しない。)に
接続されたゴムパッド43,43が設けられている。な
お、このゴムパッド43,43の先端部は円盤型基体1
1中心の孔12より外周辺で被膜2が形成されない内端
側13に位置するのが、被膜2を傷付けることないので
好ましい。
スパッタするドーナツ状円盤型基体11より大径の円形
窓孔52,53が設けられたチャンバー51を備え、こ
のチャンバー51内には回転軸61を中央にして相対方
向に伸びるブラケット62,62が取付けられ、各ブラ
ケット62,62には円盤型基体11の周縁部14を載
置して保持する段部63を備えたリング状のホルダー6
4,64が設けられている。また、54は窓孔53に連
接したスパッターが行われる成膜室で、上記チャンバー
51と成膜室54とで真空室を構成している。
タリング装置7および円盤型基体11の中央部を覆うセ
ンターマスク71が設けられている。また、72はセン
ターマスク71先端の円盤型基体11の中央孔12近傍
との当接部である。また、73は窓孔53の内周に設け
られたアウターマスク、74は円盤型基体11の周縁部
14との当接部、55は真空ポンプなどの減圧装置(図
示しない。)に接続された排気通路、95等の黒点は気
密保持用のパッキングである。
型基体11の中心の孔12に挿通して、この円盤型基体
11を保持するセンターブラケット81および円盤型基
体11の周縁部14を載置して保持するアウターブラケ
ット82がシャフト83に固定してある。また、成膜室
54側下方のチャンバー51の底壁には電磁作動または
気体圧作動して上記シャフト83を上下動させるシリン
ダ装置84が気密取着されている。なお、このシャフト
83は回転しない。
2および図3を参照してさらに説明する。図2中図1と
同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
83先端にねじなどで固定されたセンターブラケット8
1および中間部にストッパー88aで固定された後側の
アウターブラケット82は、このシャフト83に対しそ
れぞれコイル状のばね部材85,86が嵌合してあって
弾性的に軸方向へ自由度を有して取着されている。図2
中、87はセンターブラケット81のテーパー状をなす
先頭部、88bはアウターブラケット82のコイル状ば
ね86のストッパー、89はアウターブラケット82先
端の円盤型基体11の周縁部14との当接部である。
体11の保持部がリング状をなすホルダー64の上面図
であって、その内周径は円盤型基体11の外径より大き
く、内周縁部に複数個の突出した段部63,63,…が
形成されている。また、図3(b)は、アウターブラケ
ット82の上面図であって、その外周径は円盤型基体1
1の外径より大きく、周縁部に複数個の凹部90,9
0,…が形成されている。そして、両者の関係はホルダ
ー64の内側にアウターブラケット82が入った二重の
状態になるが、それぞれの外周部は凹凸部65,90が
合致して互いに接触することなく隙間を挿通できる。
るスパッター作業は次のようにして行われる。
ナツ状円盤型基体11は、下降してきたトランスファー
装置4の円盤状のブラケット42に設けられているゴム
パッド43,43によって吸引する。(真空ポンプなど
の減圧装置は図示されていない。) そして、トランスファー装置4の回転軸41を上昇さ
せ、たとえば図1の仮想線の位置まで来たら回転軸41
を180度回転し、つぎに、回転軸41を下降して、円
盤状のブラケット42をスパッタリング装置5のチャン
バー51の円形窓孔52上に移動させる。この状態は円
盤状のブラケット42がチャンバー51の円形窓孔52
を閉塞するとともに、チャンバー51内のリング状のホ
ルダー64上に円盤型基体11を位置させることにな
る。そして、ゴムパッド43,43の吸引を解くと(吸
引ラインに窒素等を封入)円盤型基体11はホルダー6
4の段部63上に載置される。
180度回転して、円盤型基体11の載ったホルダー6
4を成膜室54と対面する位置に移動する。なお、上記
ブラケット42により円形窓孔52を閉塞した後、チャ
ンバー51内および成膜室54内は排気通路55を通じ
排気し減圧させる。ついで、シリンダ装置84を動作し
てシャフト83を上昇させると、シャフト83先端のセ
ンターブラケット81のテーパー状の先頭部87がホル
ダー64上のドーナツ状円盤型基体11の中央部の孔1
2内に侵入していくとともに後ろ側のアウターブラケッ
ト82も上昇して、先端の当接部89が円盤型基体11
の周縁部14と当接し、両ブラケット81,82が共働
して円盤型基体11をホルダー64上から押し上げる。
って中心の孔12および周縁部14に接して押し上げ保
持された円盤型基体11は、反対面の中央部が上方にあ
るセンターマスク71の当接部72に、また、周縁部1
4がアウターマスク73の当接部74に押し付けられ
る。すなわち、円盤型基体11はその中央部および周縁
部14が両側面から挟み押圧され湾曲することなく水平
状態に保持される。このとき、両ブラケット81,82
はそれぞれ独立したばね部材85,86を介し設けられ
ているので、それぞれの押圧力を吸収して水平に保持さ
せることができる。
54内の排気がすすみ所定の真空度に達したら、マグネ
トロンスパッタリング装置7を作動して被膜材料である
アルミニウムをスパッターさせる。このスパッターによ
り飛散したアルミニウム粒子は、主として円盤型基体1
1の表面、センターマスク71の外表面やアウターマス
ク73の表面に被着され、これらに所定膜厚のアルミニ
ウム被膜2が形成できる。
ダ装置84を動作してシャフト83を下降させると、円
盤型基体11を保持しているインナーブラケット81お
よびアウターブラケット82も下降し、途中のホルダー
64部を通過のとき円盤型基体11の周縁部14が段部
63に引っ掛かって、円盤型基体11はこの段部63上
に載置される。
円盤型基体11の載ったホルダー64を図1において右
方に移動するとともに排気を止め排気通路55を通じて
チャンバー51内に窒素などを封入する。このチャンバ
ー51内が大気圧状態になったら、チャンバー51の円
形窓孔52上にあるブラケット42のゴムパッド43,
43を真空系につなぎホルダー64上にある円盤型基体
11を吸引させる。
1を上昇させ、たとえば図1の仮想線の位置まで来たら
回転軸41を180度回転し、ここでゴムパッド43,
43の真空状態を大気圧に切替えると円盤型基体11の
保持が解かれ、アルミニウム被膜2を形成した円盤型基
体11を取出すことができる。
させてコンベヤー3上の新たな円盤型基体11をゴムパ
ッド43,43で吸引して、スパッタリング装置5に送
り上述した作業を繰り返し行う。
が行われたドーナツ状円盤型基体11は、その中央部お
よび周縁部14が両側面からマスク71,72等で挟み
押圧されて、そり等の湾曲することなく水平状態に保持
された状態でスパッターされるので、被膜2形成の境界
部が明確になり、被膜2がはみでるぼけ等の発生がない
とともに基体1の湾曲がないので擦り傷の発生もなく、
特性的にも外観的にも向上したCD1を作り出すことが
できた。
ブラケット82、センターマスク71およびアウターマ
スク73を用いてアルミニウム被膜2を形成した図4に
示すCD1は、中央部の被膜非形成部の直径Dが40m
m、周縁部14の端面からの被膜非形成部幅Wが1mm
で、境界がはっきりしていて被膜2にぼけ等の発生は見
られなかった。
い。たとえば、被膜形成の対象物はCDに限らず、LD
(レーザーディスク)、DVD(デジタルビデオディス
ク)、MD(ミニディスク)やMO(マグネットオプチ
カル)などの製造にも適用が可能である。
パッタリングによる場合について述べたが、スパッタリ
ングに限らず、真空中で被膜形成を行なう真空蒸着やイ
オンプレーティングによる方法や装置を適用することが
できる。その他、装置各部の詳細構成も実施の形態に記
載したものに限らない。また、作業は円盤型基体を水平
に保持して被膜の形成を上方より行ったが、上方からに
限らず下方からでもよく、さらに、円盤型基体を垂直に
保持して被膜の形成を行ってもよい。
のほか金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、ケイ素
(Si)などの被膜形成を行うことができる。
によれば、円盤型基体を中央部および外端部で真直に保
持して均一な被膜を所定範囲に精度高く形成できる。ま
た、基体を弾性的に保持しているので基体の厚さや被膜
形成材料が変わっても真直な保持が可能であり、円盤型
基体がそり等湾曲したり湾曲から元に戻る過程で起こる
擦り傷の発生を防止できる。
簡単な構成で円盤型基体の移し変えが容易に行える。
ば、簡単な構成で円盤型基体の真直度を高めることがで
き、装置コストを低減できる。
ば、CD(基体の厚さ1.2mm)やDVD(基体の厚
さ0.6mm)を、装置の切り替えなく、また、あって
も簡単な調整で容易に行わせることができる。
す説明図である。
ある。
はホルダー、(b)はアウターマスクを示す。
面正面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 減圧装置に接続したチャンバー内でドー
ナツ状円盤型基体の表面に被膜材料を飛散させてドーナ
ツ状の被膜を形成する成膜方法において、円盤型基体の
中央部および周縁部を表裏両面から押圧保持して被膜材
料を被着させることを特徴とする成膜方法。 - 【請求項2】 減圧装置に接続したチャンバー内のホル
ダーにドーナツ状円盤型基体の周縁部を保持させる工程
と;このホルダー内を上昇させたセンターブラケットの
先端部をドーナツ状円盤型基体の孔内に挿入してこの円
盤型基体をセンターブラケット上に載置させるととも
に、このセンターブラケットのシャフトに設けたアウタ
ーブラケットを円盤型基体の周縁部に当接させる工程
と;上記ブラケットを上昇させてドーナツ状円盤型基体
上面の中央部をセンターマスクに、また、周縁部をアウ
ターマスクに当接させる工程と;排気した上記チャンバ
ー内において被膜材料を飛散させてドーナツ状円盤型基
体の上面に被膜を形成する工程と;上記両ブラケットを
下降させてドーナツ状円盤型基体上面をマスクから外す
工程と;さらに、両ブラケットを下降してドーナツ状円
盤型基体をブラケットから離しホルダー上に載置する工
程と;上記ホルダー上に載置されたドーナツ状円盤型基
体を取り出す工程;とを具備していることを特徴とする
成膜方法。 - 【請求項3】 減圧装置に接続したチャンバーと;この
チャンバー内に設けられたドーナツ状円盤型基体を保持
するホルダーと;このホルダー内に進退自在に挿通さ
れ、先端部がドーナツ状円盤型基体の孔内に挿入される
とともに円盤型基体を保持するセンターブラケットと;
このセンターブラケットのシャフトに設けられた、ドー
ナツ状円盤型基体の端縁部に当接するアウターブラケッ
トと;上記センターブラケットおよびアウターブラケッ
トを上記シャフトに弾性的に支持するばね部材と;上記
センターブラケットに対応して設けられたドーナツ状円
盤型基体の中央部を覆うセンターマスクと;上記アウタ
ーブラケットに対応して設けられたドーナツ状円盤型基
体の周縁部を覆うアウターマスクと;上記センターマス
クおよびアウターマスクの配設側に設けられた被膜材料
を飛散させる装置と;を具備していることを特徴とする
成膜装置。 - 【請求項4】 上記ホルダーの内周径はドーナツ状円盤
型基体の外径より大きく、内周縁部に複数個の突出した
凸部が形成され、また、アウターブラケットの外周径は
ドーナツ状円盤型基体の外径より大きく、周縁部に複数
個の凹部が形成されていて、両者の凹凸部が合致して互
いに接触することなく挿通できることを特徴とする請求
項3に記載の成膜装置。 - 【請求項5】 上記センターブラケットおよびアウター
ブラケットは、それぞれ独立して作用するばね部材を備
えていることを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20220296A JP3466387B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 成膜方法および成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20220296A JP3466387B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 成膜方法および成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046340A true JPH1046340A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3466387B2 JP3466387B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=16453663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20220296A Expired - Fee Related JP3466387B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 成膜方法および成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3466387B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150012501A (ko) * | 2013-07-25 | 2015-02-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법 |
| CN106893996A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-27 | 东旭科技集团有限公司 | 立式磁控溅射镀膜用的偏压结构及其夹持装置 |
| CN115354280A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-18 | 陕西理工大学 | 一种半导体芯片的镀膜治具 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20220296A patent/JP3466387B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN106893996A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-27 | 东旭科技集团有限公司 | 立式磁控溅射镀膜用的偏压结构及其夹持装置 |
| CN106893996B (zh) * | 2017-04-18 | 2019-03-15 | 东旭科技集团有限公司 | 立式磁控溅射镀膜用的偏压结构及其夹持装置 |
| CN115354280A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-18 | 陕西理工大学 | 一种半导体芯片的镀膜治具 |
Also Published As
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|---|---|
| JP3466387B2 (ja) | 2003-11-10 |
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