(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基板に成膜して光情報記録媒体を作製する光記録媒体作製用スパッタ装置において、
ディスク基板を保持する基板ホルダは固定部と可動部を有し、可動部は保持するディスク基板と接触する一定面積の接触面を有し、固定部の嵌合穴に沿って保持するディスク基板のディスク面に対して直交する方向に移動し、ディスク基板に成膜するときは可動部の接触面をディスク基板の裏面に接触させてディスク基板の情報記録領域全面を固定部の接触面と可動部の接触面で密着保持し、ディスク基板を着脱するときは可動部の接触面を固定部の嵌合穴に沿って移動しディスク基板の裏面から離すことを特徴とする光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項２】
上記固定部の嵌合穴に導通するガス導入口を設け、可動部の接触面をディスク基板の裏面から離すときに、ガス導入口が固定部の嵌合穴に開口する位置まで可動部を移動する請求項１記載の光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項３】
上記可動部と固定部の接触面の少なくとも一方の面に潤滑処理を施した請求項１又は２記載の光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項４】
上記可動部と固定部の接触面の少なくとも一方の面を潤滑性を有する材料で形成した請求項１又は２記載の光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項５】
上記可動部と固定部のディスク基板との接触面に潤滑処理を施した請求項１又は２記載の光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項６】
上記可動部と固定部のディスク基板との接触面を潤滑性を有する材料で形成した請求項１又は２記載の光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項７】
上記可動部と固定部を潤滑性を有する材料で形成した請求項１又は２記載の光情報記録媒体作製用スパッタ装置。
【請求項８】
ディスク基板に成膜して情報記録層を作製する光記録媒体の製造方法において、
ディスク基板を保持する接触面に対して直交する方向に設けた嵌合穴に移動自在に取り付けた可動部を有する固定部の接触面にディスク基板を保持し、可動部の接触面をディスク基板の裏面に接触させてディスク基板の情報記録領域全面を固定部の接触面と可動部の接触面で密着保持した状態でディスク基板に成膜して情報記録層を作製し、ディスク基板に情報記録層を作製した後、可動部の接触面を固定部の嵌合穴に沿って移動しディスク基板の裏面から離してディスク基板を固定部から取り外すことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ等の光情報記録媒体を作製するスパッタ装置及び光記録媒体の製造方法、特にスパッタ成膜中に被成膜基板を保持する基板ホルダの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の光情報記録媒体を作製するときは、基板に反射層と記録層と誘電体層あるいは保護層をスパッタ装置により成膜している。スパッタ装置による成膜は、真空中でアルゴンプラズマ等を発生させ、そのプラズマ中のイオンによってターゲット表面をたたき、対向する基板に膜を堆積させる方法である。このためスパッタ成膜時の熱の発生は避けることができない。一般的に光情報記録媒体は基板にポリカーボネイト等の高分子材料が用いられているため、成膜室内の温度上昇は基板の変形を引き起こす要因となる。特に、連続高速成膜を行う場合や厚肉成膜を行う場合、あるいは同一基板に２層以上の成膜を繰り返し行う場合等において基板の変形は大きな問題となる。また、ＤＶＤに用いられる０．６ｍｍの薄肉基板を用いる場合には基板の変形は特に重大な問題となる。
【０００３】
この問題を解決するため、例えば特開平１０−８１９６４号公報に示された光情報記録媒体用の基板ホルダは、図７の断面図に示すように、ディスク基板１３を保持する基板ホルダ３１の外周部３２を内周部３３より高くし、ディスク基板１３を円錐状に保持して、ディスク基板１３がスパッタにより反る方向と逆方向に歪ませてスパッタを行い、スパッタ終了時に、スパッタ成膜の応力によりディスク基板１３の歪を低減するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えばＤＶＤの作製においては、一般に０．６ｍｍのディスク基板にスパッタ成膜した後、０．６ｍｍのブランク基板を貼り合わせる方法が採られる。この貼り合わせ工程においては円周方向の反りを矯正することが困難であることから、スパッタ成膜において極力円周方向の反りを低く抑えておくことが必要である。しかしながら特開平１０−８１９６４号公報に示されたスパッタホルダはディスク基板の半径方向の反りは低減できるが、ディスク基板の円周方向についての基板機械特性に関しては、何ら対策がなされているものではなく、総合的に見るとスパッタ成膜による基板変形に関わる対策としては不十分である。
【０００５】
また、ディスク基板に薄膜を成膜するときに、ディスク基板の薄膜成膜部分の裏面の少なくとも一部分を、基板ホルダと密着させて成膜する方法もある。この方法はスパッタ成膜による基板変形に関してきわめて有効な方法であり、ディスク基板の半径方向の反りに加え、円周方向の反りを低減させることもできる。
【０００６】
しかしながら、この方法においては、スパッタ成膜後にスパッタ成膜装置からディスク基板を取り出す際に、ディスク基板が基板ホルダに真空吸着した状態になっているため、ディスク基板を基板ホルダから取り出すことが容易でなく、搬送系側でディスク基板を基板ホルダから引き剥がすことができたとしても、ディスク基板裏面への傷等が生じるという問題があり、光ディスクを作製するときの歩留まりを低下させるとともに基板搬送プロセスの高速化を図る上でも重大な障害となる。
【０００７】
この解決策として基板ホルダにあらかじめ溝を設けておく等の方法も取られているが、基板真空吸着を解除するための手段としては十分なものではなく、ディスク基板搬送の安定性の面で問題が残る。また、ディスク基板裏面と密着する面に溝を形成することは、基板変形にも悪影響を与えることとなり、十分な基板変形低減の効果を得ることが難しい。
【０００８】
この発明はかかる短所を改善し、スパッタ成膜によって生じるディスク基板の変形を低減させ、かつ安定した基板搬送が行える光記録媒体用スパッタ装置及び光記録媒体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光記録媒体作製用スパッタ装置は、ディスク基板を保持する基板ホルダは固定部と可動部を有し、可動部は保持するディスク基板と接触する一定面積の接触面を有し、固定部の嵌合穴に沿って保持するディスク基板のディスク面に対して直交する方向に移動し、ディスク基板に成膜するときは可動部の接触面をディスク基板の裏面に接触させてディスク基板の情報記録領域全面を固定部の接触面と可動部の接触面で密着保持し、ディスク基板を着脱するときは可動部の接触面を固定部の嵌合穴に沿って移動しディスク基板の裏面から離すことを特徴とする。
【００１０】
上記固定部の嵌合穴に導通するガス導入口を設け、可動部の接触面をディスク基板の裏面から離すときに、ガス導入口が固定部の嵌合穴に開口する位置まで可動部を移動すると良い。
【００１１】
また、上記可動部と固定部の接触面の少なくとも一方の面に潤滑処理を施したり、可動部と固定部の接触面の少なくとも一方の面を潤滑性を有する材料で形成すると良い。
【００１２】
さらに、可動部と固定部のディスク基板との接触面を潤滑性を有する材料で形成することが望ましい。また、可動部と固定部を潤滑性を有する材料で形成しても良い。
【００１３】
この発明の光記録媒体の製造方法は、ディスク基板を保持する接触面に対して直交する方向に設けた嵌合穴に移動自在に取り付けた可動部を有する固定部の接触面にディスク基板を保持し、可動部の接触面をディスク基板の裏面に接触させてディスク基板の情報記録領域全面を固定部の接触面と可動部の接触面で密着保持した状態でディスク基板に成膜して情報記録層を作製し、ディスク基板に情報記録層を作製した後、可動部の接触面を固定部の嵌合穴に沿って移動しディスク基板の裏面から離してディスク基板を固定部から取り外すことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明のスパッタ装置は基板搬入・排出室と複数の成膜室が一順するように連続して設けられ、基板搬入・排出室と各成膜室に光ディスクの基板を搬送する基板ホルダを保持した伸縮自在のアームが、一順する基板搬入・排出室と複数の成膜室の中心に設けられた回転軸に取り付けられている。
【００１５】
基板ホルダは固定部と複数の可動部を有する。可動部は固定部の中心から一定半径の位置に等間隔で配置された一定大きさの円柱状からなり、下端部にエアーシリンダ等の駆動部が連結され、固定部に設けられた穴に沿って移動する。固定部にはディスク基板を保持する面の外周部に外周マスクを吸着する複数の磁石を有し、中心部に内周マスクを吸着する磁石を有する。この固定部の可動部を嵌合している穴の上端部はガス導入路に連通している。この基板ホルダは、外周マスクと内周マスクによりディスク基板を保持して、基板搬入・排出室と各成膜室の装着部に装着される。
【００１６】
このスパッタ装置の基板搬入・排出室にディスク基板が搬入されると、基板搬入・排出室に装着された基板ホルダで搬入されたディスク基板を保持する。このディスク基板を保持するときに、基板ホルダの駆動部により可動部を後退させ、可動部の先端表面がガス導入路より外れてガス導入路が固定部の穴に開口する位置まで後退させた状態で固定部の表面にディスク基板を接触させて保持する。この状態でアームを一定距離だけ後退してから回転軸を一定角度回動してディスク基板を保持した基板ホルダを第１の成膜室に装着する。そして基板ホルダの駆動部により可動部を前進させ、可動部の先端表面を固定部の表面と一致させ、固定部の表面と可動部の先端表面にディスク基板の情報記録領域の全面を接触させて保持する。この状態で第１の成膜室でディスク基板の表面に成膜する。第１の成膜室で成膜したディスク基板は基板ホルダの固定部の表面と可動部の先端表面で情報記録領域の全面を接触させて保持した状態で第２の成膜室に送られ成膜される。このディスク基板の搬送と成膜を最後の成膜室まで繰返してディスク基板の表面に多層膜を形成する。最後の成膜室で成膜されたディスク基板は基板ホルダの固定部の表面と可動部の先端表面で情報記録領域の全面を接触させて保持した状態で基板搬入・排出室に搬送する。ディスク基板を基板搬入・排出室に搬送したら基板ホルダの駆動部により可動部を後退させ、可動部の先端表面がガス導入路より外れてガス導入路が開口する位置まで後退させる。この状態で外部搬送用ホルダによりディスク基板を保持してガス導入路からベントガスを導入して多層膜が形成されたディスク基板を基板ホルダから取外し、外部搬送用ホルダにより外部に排出して搬送する。
【００１７】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例の多層成膜用スパッタ装置の概要を示す上面図である。図に示すように、スパッタ装置１は基板搬入・排出室２と第１成膜室３と第２成膜室４と第３成膜室５と第４成膜室６と第５成膜室７と第６成膜室８と第７成膜室９が一順するように連続して設けられ、基板搬入・排出室２と第１成膜室３〜第７成膜室９に光ディスクの基板を搬送する基板ホルダ１０を保持した伸縮自在のアーム１１が、一順する基板搬入・排出室２と第１成膜室３〜第７成膜室９の中心に設けられた回転軸１２に取り付けられている。
【００１８】
基板ホルダ１０は例えば銅等の熱伝導の良好な金属材料からなり、図２の上面図に示すように、固定部２１と複数の可動部２２を有する。可動部２２は、図３のＡ−Ａ断面図に示すように、固定部２１の中心から一定半径例えば半径４０ｍｍの位置に等間隔で配置された一定大きさ例えば直径が２０ｍｍの円柱状からなり、下端部にエアーシリンダ等の駆動部２３が連結され、固定部２１に設けられた穴２４に沿って移動する。この可動部２２と固定部２１の接触面の少なくとも一方の面には、例えばフッ化黒鉛（ＣＦ）ｎやフッ素樹脂（ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ）の撥水性粉末を用いた複合メッキ、あるいはフルオロアルキル基を有するクロロシラン系化学吸着剤を用いた処理等の撥水処理により潤滑処理が施されている。
【００１９】
固定部２１には、図４のＢ−Ｂ断面図に示すように、ディスク基板１３を保持する面の外周部に外周マスク１４を吸着する複数の磁石２５を有し、中心部に内周マスク１５を吸着する磁石２６を有する。内周マスク１５を吸着する磁石２６の外周部にはスタックリング１６を避ける溝２７が設けられている。この固定部２１の可動部２２を嵌合している穴２４の上端部は、図３に示すように、ガス導入路２８に連通している。この基板ホルダ１０は、外周マスク１４と内周マスク１５によりディスク基板１３を保持して、図４に示すように、基板搬入・排出室２と第１成膜室３〜第７成膜室９の筐体１７の装着部にＯリング１８を介して装着される。基板搬入・排出室２には外周部と中心に外周マスク１４と内周マスク１５を吸着する磁石１９を有する外部搬送用ホルダ２０を有し、外部搬送用ホルダ２０によりディスク基板１３を保持してスパッタ装置１に搬入し、成膜したディスク基板１３をスパッタ装置１から排出する。
【００２０】
上記のように構成されたスパッタ装置１の基板搬入・排出室２にディスク基板１３が搬入されると、基板搬入・排出室２の筐体１７に装着された基板ホルダ１０で搬入されたディスク基板１３を保持する。このディスク基板１３を保持するときに、基板ホルダ１０の駆動部２３により可動部２２を後退させ、図５に示すように、可動部２２の先端表面がガス導入路２８より外れてガス導入路２８が穴２４に開口する位置まで後退させた状態で固定部２１の表面にディスク基板１３を接触させて保持する。この状態でアーム１１を一定距離だけ後退してから回転軸１２を一定角度回動してディスク基板１３を保持した基板ホルダ１０を第１成膜室３に装着する。そして基板ホルダ１０の駆動部２３により可動部２２を前進させ、図３に示すように可動部２２の先端表面を固定部２１の表面と一致させ、固定部２１の表面と可動部２２の先端表面にディスク基板１３の情報記録領域の全面を接触させて保持する。この状態で第１成膜室３でディスク基板１３の表面に成膜する。第１成膜室３で成膜したディスク基板１３は基板ホルダ１０の固定部２１の表面と可動部２２の先端表面で情報記録領域の全面を接触させて保持した状態で第２成膜室４に送られ成膜される。このディスク基板１３の搬送と成膜を第７成膜室９まで繰返してディスク基板１３の表面に多層膜を形成する。第７成膜室９で成膜されたディスク基板１３は基板ホルダ１０の固定部２１の表面と可動部２２の先端表面で情報記録領域の全面を接触させて保持した状態で基板搬入・排出室２に搬送する。ディスク基板１３を基板搬入・排出室２に搬送したら基板ホルダ１０の駆動部２３により可動部２２を後退させ、図５に示すように、可動部２２の先端表面がガス導入路２８より外れてガス導入路２８が開口する位置まで後退させる。この状態で外部搬送用ホルダ２０によりディスク基板１３を保持してガス導入路２８からベントガスを導入して多層膜が形成されたディスク基板１３を基板ホルダ１０から取外し、外部搬送用ホルダ２０により外部に排出して搬送する。
【００２１】
このように、基板ホルダ１０により例えばＤＶＤメディア用の厚さが０．６ｍｍのポリカーボネイトのディスク基板１３の情報記録領域の全面を保持した状態で第１成膜室３〜第７成膜室９により誘電体層としてＺｎＳ・ＳｉＯ2、記録層としてＡｇＩｎＳｂＴｅ、反射層としてＡｌを用い、誘電体層と記録層と誘電体層と反射層の順に積層成膜して、全体の膜厚が４００ｎｍの多層膜を形成した結果、従来と比べてスパッタ成膜によって引き起こされるディスク基板１３の変形を飛躍的に低減できた。また、基板搬入・搬出室２からディスク基板１３を排出するときに真空吸着による問題も全く発生せず、ディスク基板１３に疵等を付けずに基板ホルダ１０から取り外すことができ、安定して排出することができた。
【００２２】
また、基板ホルダ１０の可動部２２と固定部２１の接触面の少なくとも一方の面に、例えばフッ化黒鉛（ＣＦ）ｎやフッ素樹脂（ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ）の撥水性粉末を用いた複合メッキ、あるいはフルオロアルキル基を有するクロロシラン系化学吸着剤を用いた処理等の撥水処理により潤滑処理が施されているから、可動部２２を安定して繰返し移動することができ、基板ホルダ１０の耐久性を高めることができた。
【００２３】
上記実施例は基板ホルダ１０に、固定部２１の中心から一定半径の位置に等間隔で配置された複数の可動部２２を設けた場合について説明たが、図６の上面図に示すように、内外径が一定大きさ例えば内径が４０ｍｍ、外径が１１９ｍｍを有する円筒状の可動部２２を設けても上記実施例と同様な作用を奏することができる。
【００２４】
上記各実施例は基板ホルダ１０の可動部２２を前後退する駆動部２３にエアーシリンダを使用した場合について説明したが、油圧シリンダやリニアモータ等を使用しても良い。
【００２５】
また、上記各実施例は第１成膜室３から第７成膜室９まで基板ホルダ１０の可動部２２を前進させた状態でディスク基板１３を保持した場合について説明したが、第１成膜室３から第７成膜室９の各成膜室で成膜時だけ可動部２２を前進させても良い。この場合、第１成膜室３から第７成膜室９の各成膜室で成膜終了後の可動部２２を後退した空き時間にガス導入口２８から冷却ガスを導入することにより、多層成膜途中のディスク基板１３を冷却することができ、ディスク基板１３の変形をより低減することができる。
【００２６】
また、上記実施例は基板ホルダ１０の可動部２２と固定部２１の接触面の少なくとも一方の面に潤滑処理を施した場合について説明したが、可動部２２と固定部２１の接触面の少なくとも一方の面をフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）やポリアセタールに代表される潤滑性を有する材料で形成したり、可動部２２と固定部２１を潤滑性を有するフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）やポリアセタール等の潤滑性を有する材料で形成しても良い。
【００２７】
さらに、基板ホルダ１０の可動部２２と固定部２１のディスク基板１３と接触する面に潤滑処理を施したり、可動部２２と固定部２１を潤滑性を有するフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）やポリアセタール等の潤滑性を有する材料で形成することにより、ディスク基板１３が基板ホルダ１０に接触することにより生じる疵を飛躍的に低減することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、ディスク基板に成膜するときは基板ホルダの可動部の接触面をディスク基板の裏面に接触させてディスク基板の情報記録領域全面を固定部の接触面と可動部の接触面で密着保持するようにしたから、成膜により生じるディスク基板の変形を大幅に低減することができる。
【００２９】
また、ディスク基板を着脱するときは可動部の接触面を固定部の嵌合穴に沿って移動しディスク基板の裏面から離すことにより、ディスク基板を基板ホルダに容易に着脱することができ、良質な光情報記録媒体を安定して作製することができる。
【００３０】
さらに、基板ホルダの固定部の嵌合穴に導通するガス導入口を設け、可動部の接触面をディスク基板の裏面から離すときに、ガス導入口が固定部の嵌合穴に開口する位置まで可動部を移動するから、ディスク基板に成膜した後に冷却ガスを導入してディスク基板を冷却したり、基板ホルダからディスク基板を取り外すときにガス導入口からガスを導入して基板ホルダに対するディスク基板の真空吸着を解消することができ、光情報記録媒体を安定して作製することができる。
【００３１】
また、可動部と固定部の接触面の少なくとも一方の面に潤滑処理を施したり、可動部と固定部の接触面の少なくとも一方の面を潤滑性を有する材料で形成することにより、可動部を安定して繰返し移動することができ、基板ホルダの耐久性を高めることができる。
【００３２】
さらに、基板ホルダの可動部と固定部のディスク基板との接触面に潤滑処理を施したり、可動部と固定部のディスク基板との接触面を潤滑性を有する材料で形成することにより、ディスク基板が基板ホルダに接触することにより生じる疵を飛躍的に低減することができる。
【００３３】
また、基板ホルダの可動部と固定部を潤滑性を有する材料で形成することにより、基板ホルダの耐久性を高めるとともにディスク基板が基板ホルダに接触することにより生じる疵を飛躍的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の多層成膜用スパッタ装置の概要を示す上面図である。
【図２】基板ホルダの上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】基板ホルダの可動部が移動した状態を示す断面図である。
【図６】他の実施例の基板ホルダの上面図である。
【図７】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１；スパッタ装置、２；基板搬入・排出室、３；第１成膜室、
４；第２成膜室、５；第３成膜室、６；第４成膜室、７；第５成膜室
８；第６成膜室、９；第７成膜室、１０；基板ホルダ、１１；アーム
１２；回転軸、２１；固定部、２２；可動部、２３；駆動部、
２８；ガス導入路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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