(57)【要約】【課題】複数枚同時成膜可能な装置を使用して反応性スパッタを行っても基板のポジションによる特性のばらつきを少なくすることができるバッキングプレート、ターゲットと安定した記録消去特性や繰り返し記録耐性を有する書き換え型光ディスクを提供する。【解決手段】冷却媒体の導出入口が外周部にあり、流路をまず始めに外周で形成し、形成された溝に沿って中心部に向かってまた溝を形成し、最終的に外周部の導出入口に伸びるように設計されたバッキングプレートを用いることでターゲット内の温度分布を均一化する。【選択図】        図４
2005015883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング装置が反応性スパッタリングができるように設計された装置に用いられるバッキングプレートであって、用いられるターゲットを冷却する媒体の流路がバッキングプレート内に有するように設計されており、さらに冷却媒体の導入口および導出口が外周部にあり、流路が外周部分から形成され、次にこの流路に沿って中心部に向かって形成され、最終的に外周部の導出口に戻るように流路設計されたことを特徴とするバッキングプレート。
【請求項２】
スパッタリング装置が同時に複数枚の基板が成膜可能であり、さらに反応性スパッタリングができるように設計された装置に用いられるバッキングプレートであって、用いられるターゲットを冷却する媒体の流路がバッキングプレート内に有するように設計されており、さらに冷却媒体の導入口および導出口が外周部にあり、流路が外周部分から形成され、次にこの流路に沿って中心部に向かって形成され、最終的に外周部の導出口に戻るように流路設計されたことを特徴とするバッキングプレート。
【請求項３】
同時に複数枚の基板が成膜できるように設計されたスパッタリング装置に用いられるバッキングプレートであって、前記バンキングプレートはターゲット材料を冷却する媒体の流路を有し、前記流路は冷却する媒体の導入口および導出口が前記バッキングプレートの外周部に設けられ、前記導入口または導出口につながる流路は外周部分をほぼ一周するように最外周回部が形成され、前記最外周回部を折り返して中心部に向かって連続に内側にほぼ並行に次の周回部がほぼ一周するように順次形成され、最内周の周回部は外周部の導出口または導入口に戻るように流路が設けられていることを特徴とするバッキングプレート。
【請求項４】
スパッタリング装置が同時に複数枚の基板が成膜できるように設計された装置であって、また該装置が反応性スパッタリングができるように設計された装置であって、用いられるターゲットを冷却する媒体の流路がバッキングプレート内に有するように設計されており、さらに冷却媒体の導入口および導出口が外周部にあり、流路が外周部分から形成され、次にこの流路に沿って中心部に向かって形成され、最終的に外周部の導出口に戻るように流路設計されたバッキングプレートにターゲット材料をボンディングしたことを特徴とするバッキングプレートを使用したターゲット。
【請求項５】
前記ターゲット材料が、Ｇｅを主成分とする材料をであることを特徴とする請求項２に記載のバッキングプレートを使用したターゲット。
【請求項６】
スパッタリング装置が同時に複数枚の基板が成膜可能であり、さらに反応性スパッタリングができるように設計された装置に用いられるバッキングプレートであって、用いられるターゲットを冷却する媒体の流路がバッキングプレート内に有するように設計されており、さらに冷却媒体の導入口および導出口が外周部にあり、流路が外周部分から形成され、次にこの流路に沿って中心部に向かって形成され、最終的に外周部の導出口に戻るように流路設計されたバッキングプレートにターゲット材料をボンディングし、該ターゲットを用いて反応性スパッタによって膜を形成することを特徴とした成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタ装置および装置で用いられるバッキングプレートおよびターゲットおよび書き換え型光ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパッタリング装置は、半導体、液晶等の様々な電子デバイスやハードディスク、光ディスク等の記録媒体などの製造工程において基板表面に薄膜を成膜するのに用いられている。光ディスクに関して、近年ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ等の再生専用型光ディスク市場が拡大とともに、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷといった書き換え可能な記録型ＤＶＤが市場投入され、コンピュータ用バックアップ媒体、ＶＴＲに代わる映像記録媒体として、市場が急拡大しつつあり、低コストで高スループットな高効率スパッタ装置が求められている。ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の書換え可能な記録型ＤＶＤ媒体の量産では、スループットを向上させるために、高速成膜が行える枚様式スパッタ装置やさらにスループットやターゲット利用効率を向上させた同時に複数枚の成膜が可能なスパッタ装置が用いられている。また書換え可能な記録型ＤＶＤ媒体では、記録消去特性や繰り返し記録耐性を改善するためＧｅを主成分とする材料が窒化物として使用されている。この材料は主にアルゴンなどのスパッタガスと窒素の反応ガスを混合させて反応性スパッタで成膜されており、窒素ガスとの反応を精密に制御することがディスクの記録消去特性や繰り返し記録耐性を安定させる上で重要である。
【０００３】
従来、筆者らが使用していたバッキングプレートは例えば特許文献１に示すような、冷却水がバッキングプレート内に施された流路を流れるタイプであり、バッキングプレートの外周部に冷却水の導入口および導出口があり流路の経路は図に示すように導入口と導出口の間で左右対称となる構造となっていた（図１）。このようなバッキングプレートにＧｅを主成分とするターゲットをボンディングし、ＡｒとＮ２の混合ガスを用い反応性スパッタで窒化膜を形成していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３９７５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で説明したバッキングプレートを用い、我々はＧｅを主成分とする材料を同時に４枚の基板にＡｒとＮ２の混合ガスを用いて反応性スパッタした。このとき基板は自転のみしており公転はしていなく、それぞれの基板は図２に示すようにターゲットに対し膜厚分布が均一になるように配置してある。得られた窒化膜の光学定数の分布を調べると窒素条件によらず常に基板のポジションに依存しているという結果が得られた。筆者らは次に従来技術で説明したバッキングプレートと同じものを用い、冷却水の導入口と導出口を逆にして先と同様な成膜をしたところ、光学定数が先の結果と左右逆になっていることに気が付いた。筆者らはこれら光学定数の分布はターゲット内で温度が異なるために反応性が変わり窒化膜の光学定数が基板間で異なる結果になっており、また冷却水の導入口と導出口を逆にすると温度の低い場所と高い場所が左右逆になるので光学定数の分布も逆になると考察した。図１に示すバッキングプレートではＡから冷却水を入れた場合、ａ部周辺でターゲット温度が最も低く、逆にｃ部周辺で温度が最も高温になることが予想される。したがってこれに対向する基板に成膜される窒化膜もポジション３基板において最も窒化度が低くなることが予想され結果として光学定数は大きくなる。またポジション２基板においては最も窒化度が高くなることが予想され結果として光学定数が小さくなる。また逆にＢから冷却水を入れた場合はＡからの場合と逆にｂ部周辺で温度が低く、ｄ部周辺で温度が高くなることが予想される。したがって冷却の不均一性を改善すれば基板位置による基板間の光学特性の不均一性を改善できるという結論に到った。
【０００６】
本発明は複数枚同時成膜可能な装置を使用して反応性スパッタを行っても基板のポジションによる特性のばらつきを少なくすることができるバッキングプレート、ターゲットと安定した記録消去特性や繰り返し記録耐性を有する書き換え型光ディスクを提供することを目的としている。
【０００７】
また本発明の主旨はバッキングプレートの流路を上記のように工夫することによってターゲット上の冷却むらを改善し、反応性スパッタで均一な膜を形成することができることであり、スパッタ装置が複数枚でなく１枚取りのスパッタ装置を用いても効果は同じと考えられ、周方向にもまた径方向にも均一な膜を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するために、筆者らは冷却媒体の導出入口が外周部にあり、流路をまず始めに外周で形成し、形成された溝に沿って中心部に向かってまた溝を形成し、最終的に外周部の導出入口に伸びるように設計されたバッキングプレートを考案した。このようなバッキングプレートを用いることでターゲット内の温度分布を均一化することができ、反応性スパッタにおける反応のばらつきを基板間で均一にすることが可能であり、光学的に均一な膜を形成できる。ひいてはディスク間で記録消去特性や繰り返し記録耐性が安定したばらつきの少ない媒体を得ることができる。
【０００９】
すなわち、同時に複数枚の基板が成膜できるように設計されたスパッタリング装置に用いられるバッキングプレートであって、前記バッキングプレートはターゲット材料を冷却する媒体の流路を有し、前記流路は冷却する媒体の導入口および導出口が前記バッキングプレートの外周部に設けられ、前記導入口または導出口につながる流路は外周部分をほぼ一周するように最外周回部が形成され、前記最外周回部を折り返して中心部に向かって連続に内側にほぼ並行に次の周回部がほぼ一周するように順次形成され、最内周の周回部は外周部の導出口または導入口に戻るように流路が設けられたバッキングプレートを用いることで前記課題を解決することができる。さらに本発明のバッキングプレートを用いて反応性スパッタで膜形成する方法によって基板間で光学定数にばらつきの少ないディスクを得ることができる。
【００１０】
また本発明の主旨はバッキングプレートの流路を上記のように工夫することによってターゲット上の冷却むらを改善し、反応性スパッタで均一な膜を形成することができることであり、スパッタ装置が複数枚でなく１枚取りのスパッタ装置を用いても効果は同じであり周方向にもまた径方向にも均一な膜を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１および図３に比較例としての従来技術のバッキングプレートと本発明で考案したバッキングプレートの実施例を示す。
【００１２】
本発明のバッキングプレートでは冷却水の導入口Ａと導出口Ｂがバッキングプレートの外周部にあり、流路をまず始めに外周で形成し、形成された溝に沿って中心部に向かってまた溝を形成し、最終的に外周部の導出口Ｂに向かうように設計している。従来技術のバッキングプレートでは本発明のバッキングプレートの冷却水の導入口ａ、導出口ｂは同じ位置にあるが、流路が左右対称になっており冷却水は導入口Ａから入り、始めに左側部分の流路をとおり、その後右側部分の流路をとおって導出口Ｂから出るようになっている。
【００１３】
これらのバッキングプレートにＧｅ８０Ｃｒ２０ターゲットをボンディングし、基板４枚を同時に成膜できるスパッタ装置に取り付けた。ターゲットと基板の位置関係は図２および図４で示すようになっている。これらのターゲット用いてＡｒとＮ２の条件を表１および表３に示すように変えスパッタし成膜を行った。比較例のバッキングプレートの場合はポジション２とポジション３で光学定数に差が見られたが、実施例ではポジションによらず光学定数に明確な差が見られなかった。比較例のバッキングプレートを用い冷却水をＢから導入した場合は表２に示すようにポジション１とポジション４で光学定数に差が見られた。さらに表３、表５に示すように▲１▼の条件で連続して５回サンプルを採取しても結果は同じく、比較例ではポジション２とポジション３で光学定数の差が大きくなり、実施例では明確な差が見られないという関係を再現していた。
【００１４】
【表１】比較例（冷却水をＡから導入）
2005015883.tif 000003
【００１５】
【表２】比較例（冷却水をＢから導入）
2005015883.tif 000004
【００１６】
【表３】比較例（冷却水をＡから導入）
2005015883.tif 000005
【００１７】
【表４】実施例
2005015883.tif 000006
【００１８】
【表５】実施例
2005015883.tif 000007
【００１９】
【発明の効果】
本発明のバッキングプレートにより、複数枚成膜可能なスパッタ装置において基板間で光学定数が異なる問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のバッキングプレートを示すための図である。
【図２】従来技術のバッキングプレートと基板位置の関係を示すための図である。
【図３】本発明のバッキングプレートの実施例を示すため図である。
【図４】本発明のバッキングプレートと基板位置の関係を示すための図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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