JP2001209929A - 磁気ディスク媒体保護膜の成膜方法および装置 - Google Patents
磁気ディスク媒体保護膜の成膜方法および装置Info
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- JP2001209929A JP2001209929A JP2000017186A JP2000017186A JP2001209929A JP 2001209929 A JP2001209929 A JP 2001209929A JP 2000017186 A JP2000017186 A JP 2000017186A JP 2000017186 A JP2000017186 A JP 2000017186A JP 2001209929 A JP2001209929 A JP 2001209929A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気ディスク媒体の保護膜として、高硬度
で、従って薄膜化が十分可能な硬質炭素膜を高い生産性
をもって安価に成膜することのできる方法および装置を
提供する。 【解決手段】 磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭
素膜を成膜するための方法および装置であって、炭素含
有物質のガスおよび酸素含有物質のガスをまたは炭素と
酸素とを含有する物質のガスをプラズマ化してイオン化
し、生成したイオンをマスフィルタに導き、フィルタリ
ングして炭素イオンを選択し、この炭素イオンを磁気デ
ィスク媒体に照射する工程もしくはそのための手段を含
む。
で、従って薄膜化が十分可能な硬質炭素膜を高い生産性
をもって安価に成膜することのできる方法および装置を
提供する。 【解決手段】 磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭
素膜を成膜するための方法および装置であって、炭素含
有物質のガスおよび酸素含有物質のガスをまたは炭素と
酸素とを含有する物質のガスをプラズマ化してイオン化
し、生成したイオンをマスフィルタに導き、フィルタリ
ングして炭素イオンを選択し、この炭素イオンを磁気デ
ィスク媒体に照射する工程もしくはそのための手段を含
む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、ワ
ープロ等の電子機器に用いられる磁気ディスク媒体の保
護膜を成膜するための方法および装置に関する。
ープロ等の電子機器に用いられる磁気ディスク媒体の保
護膜を成膜するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ、ワープロ等の電子機器に
内蔵されもしくは接続されるハードディスク装置の高記
録密度化による記録ビットの微細化に伴い、磁気ディス
ク媒体の保護膜には薄膜化および高硬度化が要求されて
いる。かかる保護膜としては、従来、スパッタ法やＣＶ
Ｄ法によるＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）
膜すなわち硬質炭素膜が利用されているが、今後の一層
の薄膜化への要求に対しては従来の膜は硬度が不十分で
あり、十分に対応することができないと考えられてい
る。
内蔵されもしくは接続されるハードディスク装置の高記
録密度化による記録ビットの微細化に伴い、磁気ディス
ク媒体の保護膜には薄膜化および高硬度化が要求されて
いる。かかる保護膜としては、従来、スパッタ法やＣＶ
Ｄ法によるＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）
膜すなわち硬質炭素膜が利用されているが、今後の一層
の薄膜化への要求に対しては従来の膜は硬度が不十分で
あり、十分に対応することができないと考えられてい
る。
【０００３】これに対して、極めて硬度の高いＤＬＣ膜
が得られる成膜方法として、ＦＣＡ（Filtered Cathode
Arc）装置を用いて成膜を行う方法がある。図１はＦＣ
Ａ装置の模式断面図であり、図中１はグラファイトター
ゲット（カソード）、２はトリガー、３は冷却水、４は
イオン化コイル、５はイオン化室、６はマスフィルタ
室、７は成膜室、８は基板、９は基板電源、１０はトリ
ガー電源、１１はターゲット電源、１２はマスフィルタ
用電磁石である。
が得られる成膜方法として、ＦＣＡ（Filtered Cathode
Arc）装置を用いて成膜を行う方法がある。図１はＦＣ
Ａ装置の模式断面図であり、図中１はグラファイトター
ゲット（カソード）、２はトリガー、３は冷却水、４は
イオン化コイル、５はイオン化室、６はマスフィルタ
室、７は成膜室、８は基板、９は基板電源、１０はトリ
ガー電源、１１はターゲット電源、１２はマスフィルタ
用電磁石である。
【０００４】この方法は、炭素（グラファイト）をター
ゲットとしてアーク放電により炭素イオンを発生させ、
磁気偏向型の質量分析器（マスフィルタ）により炭素イ
オンだけを選択して、基板に照射させる方法である。こ
の方法によれば、炭素イオンのみにより成膜されるため
水素を含まず、従って硬度低下の原因であるＣ−Ｈ結合
がなく、また高い加速電圧で炭素イオンが照射されるた
めｓｐ３結合に富んだ高硬度のＤＬＣ膜が得られる。
ゲットとしてアーク放電により炭素イオンを発生させ、
磁気偏向型の質量分析器（マスフィルタ）により炭素イ
オンだけを選択して、基板に照射させる方法である。こ
の方法によれば、炭素イオンのみにより成膜されるため
水素を含まず、従って硬度低下の原因であるＣ−Ｈ結合
がなく、また高い加速電圧で炭素イオンが照射されるた
めｓｐ３結合に富んだ高硬度のＤＬＣ膜が得られる。
【０００５】しかしながら、上記ＦＣＡ装置による方法
には、 ・炭素による装置の汚れが激しく、頻繁にクリーニング
が必要である ・アーク放電によって粒子が形成されやすく、この粒子
は偏向型質量分析器を通しても除去されず、基板に付着
することが多い ・アーク放電は制御が難しく、成膜速度や膜厚分布の均
一化が困難であるといった問題があり、磁気ディスク媒
体のような低価格製品の量産をかかる方法によって達成
することは困難である。
には、 ・炭素による装置の汚れが激しく、頻繁にクリーニング
が必要である ・アーク放電によって粒子が形成されやすく、この粒子
は偏向型質量分析器を通しても除去されず、基板に付着
することが多い ・アーク放電は制御が難しく、成膜速度や膜厚分布の均
一化が困難であるといった問題があり、磁気ディスク媒
体のような低価格製品の量産をかかる方法によって達成
することは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の如き従来技術の問題点を解決し、磁気ディスク媒体の
保護膜として、高硬度で、従って薄膜化が十分可能な硬
質炭素膜を高い生産性をもって安価に成膜することので
きる方法および装置を提供することにある。
の如き従来技術の問題点を解決し、磁気ディスク媒体の
保護膜として、高硬度で、従って薄膜化が十分可能な硬
質炭素膜を高い生産性をもって安価に成膜することので
きる方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭
素膜を成膜するための方法であって、炭素含有物質のガ
スおよび酸素含有物質のガスをまたは炭素と酸素とを含
有する物質のガスをプラズマ化してイオン化し、生成し
たイオンをマスフィルタに導き、フィルタリングして炭
素イオンを選択し、この炭素イオンを磁気ディスク媒体
に照射することを含む方法を提供する。
め、本発明は、磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭
素膜を成膜するための方法であって、炭素含有物質のガ
スおよび酸素含有物質のガスをまたは炭素と酸素とを含
有する物質のガスをプラズマ化してイオン化し、生成し
たイオンをマスフィルタに導き、フィルタリングして炭
素イオンを選択し、この炭素イオンを磁気ディスク媒体
に照射することを含む方法を提供する。
【０００８】本発明は、また、磁気ディスク媒体保護膜
としての硬質炭素膜を成膜するための装置であって、炭
素含有物質のガスおよび酸素含有物質ガスのまたは炭素
と酸素とを含有するガスの供給系、前記ガスをプラズマ
化するためのプラズマ発生源、このプラズマ中のイオン
を引き出すための電極、引き出したイオンをフィルタリ
ングし、炭素イオンを透過させるためのマスフィルタ、
磁気ディスク媒体を連続的に搬入し、保持し、搬出し、
前記炭素イオンを磁気ディスク媒体に照射させるための
媒体搬送系およびそれらを含む系全体を真空雰囲気とす
るための真空排気系を含む装置を提供する。
としての硬質炭素膜を成膜するための装置であって、炭
素含有物質のガスおよび酸素含有物質ガスのまたは炭素
と酸素とを含有するガスの供給系、前記ガスをプラズマ
化するためのプラズマ発生源、このプラズマ中のイオン
を引き出すための電極、引き出したイオンをフィルタリ
ングし、炭素イオンを透過させるためのマスフィルタ、
磁気ディスク媒体を連続的に搬入し、保持し、搬出し、
前記炭素イオンを磁気ディスク媒体に照射させるための
媒体搬送系およびそれらを含む系全体を真空雰囲気とす
るための真空排気系を含む装置を提供する。
【０００９】本発明は、さらに、上記に記載の硬質炭素
膜の成膜装置が磁気ディスク媒体の磁性膜成膜装置と接
続され、前記磁性膜と前記硬質炭素膜とが連続して成膜
される、磁気ディスク媒体の製造装置を提供する。
膜の成膜装置が磁気ディスク媒体の磁性膜成膜装置と接
続され、前記磁性膜と前記硬質炭素膜とが連続して成膜
される、磁気ディスク媒体の製造装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、（１）粒子が発
生しやすい固体ターゲットに対するアーク放電を利用す
るのではなく、気相プラズマによりイオンを発生させる
こと、および（２）プラズマ中へ酸素を導入し、酸素ラ
ジカルのエッチング効果を利用して成膜と同時に装置の
クリーニングを行うことにあり、これによって磁気ディ
スク媒体上に高硬度の硬質炭素膜を保護膜として連続的
に生産性良く成膜することができ、高性能の磁気記録媒
体を安価に提供することが可能となる。
生しやすい固体ターゲットに対するアーク放電を利用す
るのではなく、気相プラズマによりイオンを発生させる
こと、および（２）プラズマ中へ酸素を導入し、酸素ラ
ジカルのエッチング効果を利用して成膜と同時に装置の
クリーニングを行うことにあり、これによって磁気ディ
スク媒体上に高硬度の硬質炭素膜を保護膜として連続的
に生産性良く成膜することができ、高性能の磁気記録媒
体を安価に提供することが可能となる。
【００１１】本発明の方法に用いる炭素含有物質として
は、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン等のメ
タン列炭化水素やエチレン、プロピレン、ブテン等のエ
チレン列炭化水素などの炭化水素を用いることができ
る。酸素含有物質としては、例えば、酸素ガス、水蒸
気、二酸化炭素、過酸化水素、二酸化窒素などを用いる
ことができる。
は、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン等のメ
タン列炭化水素やエチレン、プロピレン、ブテン等のエ
チレン列炭化水素などの炭化水素を用いることができ
る。酸素含有物質としては、例えば、酸素ガス、水蒸
気、二酸化炭素、過酸化水素、二酸化窒素などを用いる
ことができる。
【００１２】また、炭素と酸素とを含有する物質として
は、例えば、二酸化炭素、メタノール、エタノール等の
アルコール類やよびアセトン等のケトン類を用いること
ができる。本発明においては、上記ガスのプラズマ化
は、レーザーブレークダウン、高周波放電、マイクロ波
放電、直流放電等の方法またはそれらの組み合わせによ
って行うことができる。また、マスフィルタとしては、
例えば、四重極型フィルタを含む磁気偏向型のフィルタ
を用いることができる。
は、例えば、二酸化炭素、メタノール、エタノール等の
アルコール類やよびアセトン等のケトン類を用いること
ができる。本発明においては、上記ガスのプラズマ化
は、レーザーブレークダウン、高周波放電、マイクロ波
放電、直流放電等の方法またはそれらの組み合わせによ
って行うことができる。また、マスフィルタとしては、
例えば、四重極型フィルタを含む磁気偏向型のフィルタ
を用いることができる。
【００１３】前述したＦＣＡ装置によるアーク放電は、
陽極点が１万℃以上の高温となり、耐熱性の高い炭素で
も容易に昇華させることができるものの、粒子も発生し
やすい。この粒子を磁気偏向器（マスフィルタ）を通し
て除去しようとしても、偏向器で反射して、基板に到達
してしまう粒子も多い。本発明では、気相プラズマによ
りイオンを発生させることにより、粒子の発生を本質的
に無くしている。イオンを発生させる方法として、レー
ザーブレークダウン、マイクロ波放電、高周波（ＲＦ）
放電、ＤＣ放電などがある。ガス放電の場合には、ＦＣ
Ａ装置の場合と異なり、質量分析器（マスフィルタ）を
素通りしてしまう中性ラジカルが発生してしまう。中性
種の発生を極力抑えるためには、特にイオン密度の高い
放電を発生させる必要があり、レーザーブレークダウン
などの無電極アーク放電による熱プラズマを発生させる
方法が有利である。また、プラズマの局所化、プラズマ
室の低圧力化、開口面積の微小化等の工夫により、基板
に到達する中性種の数を十分に抑えることができる。Ｆ
ＣＡ装置で発生する粒子の場合０．１μｍの大きさの粒
子１個でも欠陥となるが、中性種は膜質の低下につなが
るものの、ＦＣＡ装置で発生する粒子に比べるとその影
響ははるかに小さい。
陽極点が１万℃以上の高温となり、耐熱性の高い炭素で
も容易に昇華させることができるものの、粒子も発生し
やすい。この粒子を磁気偏向器（マスフィルタ）を通し
て除去しようとしても、偏向器で反射して、基板に到達
してしまう粒子も多い。本発明では、気相プラズマによ
りイオンを発生させることにより、粒子の発生を本質的
に無くしている。イオンを発生させる方法として、レー
ザーブレークダウン、マイクロ波放電、高周波（ＲＦ）
放電、ＤＣ放電などがある。ガス放電の場合には、ＦＣ
Ａ装置の場合と異なり、質量分析器（マスフィルタ）を
素通りしてしまう中性ラジカルが発生してしまう。中性
種の発生を極力抑えるためには、特にイオン密度の高い
放電を発生させる必要があり、レーザーブレークダウン
などの無電極アーク放電による熱プラズマを発生させる
方法が有利である。また、プラズマの局所化、プラズマ
室の低圧力化、開口面積の微小化等の工夫により、基板
に到達する中性種の数を十分に抑えることができる。Ｆ
ＣＡ装置で発生する粒子の場合０．１μｍの大きさの粒
子１個でも欠陥となるが、中性種は膜質の低下につなが
るものの、ＦＣＡ装置で発生する粒子に比べるとその影
響ははるかに小さい。
【００１４】炭素含有物質のガスである放電ガスとして
は、炭素含有量が多いガスであるのがよく、エチレン
（Ｃ2 Ｈ2 ）などが特に適している。また、放電を容易
にするために、アルゴン（Ａｒ）などのガスを導入して
もよい。本発明の特徴の１つは、放電ガスのプラズマ中
に酸素を導入することである。ＤＬＣ膜の成膜のために
は通常炭化水素ガスを用いるが、プラズマ室、磁気偏向
室などに炭素質膜が付着し、頻繁にクリーニングするが
必要になる。しかし、酸素を導入すると、活性な酸素や
ＯＨなどのラジカル乃至イオンが発生し、壁面の炭素質
膜をエッチング除去するため、クリーニングの頻度が大
幅に少なくなる。また、炭素イオン以外のラジカル乃至
イオンは、磁気偏向器を通過しないため、酸素イオンな
どが基板上のＤＬＣ膜に与える悪影響はほとんどない。
は、炭素含有量が多いガスであるのがよく、エチレン
（Ｃ2 Ｈ2 ）などが特に適している。また、放電を容易
にするために、アルゴン（Ａｒ）などのガスを導入して
もよい。本発明の特徴の１つは、放電ガスのプラズマ中
に酸素を導入することである。ＤＬＣ膜の成膜のために
は通常炭化水素ガスを用いるが、プラズマ室、磁気偏向
室などに炭素質膜が付着し、頻繁にクリーニングするが
必要になる。しかし、酸素を導入すると、活性な酸素や
ＯＨなどのラジカル乃至イオンが発生し、壁面の炭素質
膜をエッチング除去するため、クリーニングの頻度が大
幅に少なくなる。また、炭素イオン以外のラジカル乃至
イオンは、磁気偏向器を通過しないため、酸素イオンな
どが基板上のＤＬＣ膜に与える悪影響はほとんどない。
【００１５】クリーニングのためのガスは、前述した如
き酸素含有物質のガスであってよいが、酸素ガス
（Ｏ2 ）が特に効果的である。
き酸素含有物質のガスであってよいが、酸素ガス
（Ｏ2 ）が特に効果的である。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明をさらに説明す
る。 実施例１、比較例１〜２ 図２および３を参照しながら、本発明に従うＤＬＣ成膜
の一実施例とその比較例を説明する。ここで、図２はこ
の例で用いたレーザーブレークダウンイオン源と四重極
型マスフィルタによるＤＬＣ成膜装置を示す模式断面図
であり、図３はこのＤＬＣ成膜装置を組み込んだ磁気デ
ィスク媒体製造装置を示す模式平面図である。
る。 実施例１、比較例１〜２ 図２および３を参照しながら、本発明に従うＤＬＣ成膜
の一実施例とその比較例を説明する。ここで、図２はこ
の例で用いたレーザーブレークダウンイオン源と四重極
型マスフィルタによるＤＬＣ成膜装置を示す模式断面図
であり、図３はこのＤＬＣ成膜装置を組み込んだ磁気デ
ィスク媒体製造装置を示す模式平面図である。
【００１７】このＤＬＣ成膜装置は、パルス出力ＣＯ2
レーザー装置１３からのレーザーをレンズ１４により集
光し、高電界を発生させる。このレーザーの焦点部にノ
ズル１６より放電ガス１５を供給し、高電界によりガス
の絶縁破壊を起こさせ、プラズマ化する。この大出力レ
ーザーの焦点部では極めて高いエネルギー密度となって
おり、効率良くガスのイオン化ができる。イオン化室１
８の開口部にイオン引き出し用グリッド電極２３が設け
られている。イオン化室の大きさに比べてグリッド電極
の面積は小さく、イオン化室とマスフィルタ室との間に
大きな圧力差を設けることができる。この実施例ではマ
スフィルタとして四重極型フィルタ１９を設けている。
マスフィルタ出口にはＸＹ偏向電極２０が設けられ、成
膜面での膜厚分布の均一化を図っている。なお、図２に
おいて、１７は吸光体、２１は成膜室、２２は基板、２
４は排気口を示す。
レーザー装置１３からのレーザーをレンズ１４により集
光し、高電界を発生させる。このレーザーの焦点部にノ
ズル１６より放電ガス１５を供給し、高電界によりガス
の絶縁破壊を起こさせ、プラズマ化する。この大出力レ
ーザーの焦点部では極めて高いエネルギー密度となって
おり、効率良くガスのイオン化ができる。イオン化室１
８の開口部にイオン引き出し用グリッド電極２３が設け
られている。イオン化室の大きさに比べてグリッド電極
の面積は小さく、イオン化室とマスフィルタ室との間に
大きな圧力差を設けることができる。この実施例ではマ
スフィルタとして四重極型フィルタ１９を設けている。
マスフィルタ出口にはＸＹ偏向電極２０が設けられ、成
膜面での膜厚分布の均一化を図っている。なお、図２に
おいて、１７は吸光体、２１は成膜室、２２は基板、２
４は排気口を示す。
【００１８】レーザーとしてピーク出力１０MWのＴＥＡ
型ＣＯ2 レーザー（波長１０４３．２nm、９Ｐ−２４発
振線）、焦点距離７０mmのＺｎＳｅレンズを用い、放電
ガスとして７０％Ｃ2 Ｈ2 −３０％Ｏ2 を用い、流量を
１０SCCMとし、グリッド電圧を１００Ｖとした。この
時、イオン化室の圧力は約０．１Pa、成膜室の圧力は１
０-4Paであった。基板として４inch−Ｓｉウエハを用
い、マスフィルタのｍ／ｅを６（Ｃ2+）としてＤＬＣの
成膜を行った。
型ＣＯ2 レーザー（波長１０４３．２nm、９Ｐ−２４発
振線）、焦点距離７０mmのＺｎＳｅレンズを用い、放電
ガスとして７０％Ｃ2 Ｈ2 −３０％Ｏ2 を用い、流量を
１０SCCMとし、グリッド電圧を１００Ｖとした。この
時、イオン化室の圧力は約０．１Pa、成膜室の圧力は１
０-4Paであった。基板として４inch−Ｓｉウエハを用
い、マスフィルタのｍ／ｅを６（Ｃ2+）としてＤＬＣの
成膜を行った。
【００１９】この方法で基板上に成膜した厚さ０．１μ
ｍのＤＬＣ膜の特性を測定したところ、硬度として約４
０GPa のマイクロビッカーズ硬度を有し、密度は３．１
g/cm 3 であった。図３に上記図２に示すＤＬＣ成膜装置
を組み込んだ磁気ディスク媒体製造装置を示す。図３に
おいて、２７はディスク基板であり、２８はロード／ア
ンロード室、２９は方向転回室、３０は加熱室、３１は
磁性膜成膜室、３３は冷却室、３４はＤＬＣ成膜装置で
ある。
ｍのＤＬＣ膜の特性を測定したところ、硬度として約４
０GPa のマイクロビッカーズ硬度を有し、密度は３．１
g/cm 3 であった。図３に上記図２に示すＤＬＣ成膜装置
を組み込んだ磁気ディスク媒体製造装置を示す。図３に
おいて、２７はディスク基板であり、２８はロード／ア
ンロード室、２９は方向転回室、３０は加熱室、３１は
磁性膜成膜室、３３は冷却室、３４はＤＬＣ成膜装置で
ある。
【００２０】図３に示す装置を２００時間連続で稼働
し、３．５inch磁気ディスク（実施例１の磁気ディス
ク）を製造した。上記ＤＬＣ成膜条件下に成膜されたこ
のディスクのＤＬＣ保護膜の厚さは３nmであった。ま
た、比較のために、上記実施例１の磁気ディスクの製造
の場合と同一の磁性膜成膜条件下に、従来法であるスパ
ッタ法により成膜した暑さ３nmのＤＬＣ膜を有する磁気
ディスク（比較例１の磁気ディスク）およびＦＣＡ装置
を用いて成膜した暑さ３nmのＤＬＣ膜を有する磁気ディ
スク（比較例２の磁気ディスク）を製造した。
し、３．５inch磁気ディスク（実施例１の磁気ディス
ク）を製造した。上記ＤＬＣ成膜条件下に成膜されたこ
のディスクのＤＬＣ保護膜の厚さは３nmであった。ま
た、比較のために、上記実施例１の磁気ディスクの製造
の場合と同一の磁性膜成膜条件下に、従来法であるスパ
ッタ法により成膜した暑さ３nmのＤＬＣ膜を有する磁気
ディスク（比較例１の磁気ディスク）およびＦＣＡ装置
を用いて成膜した暑さ３nmのＤＬＣ膜を有する磁気ディ
スク（比較例２の磁気ディスク）を製造した。
【００２１】上記実施例１の磁気ディスクの製造を連続
して行ったときの連続製造プロセスの稼働直後に得られ
た磁気ディスク（磁気ディスクＡ）および２００時間経
過後に得られた磁気ディスク（磁気ディスクＢ）並びに
比較例１および２の磁気ディスクの表面を光学顕微鏡で
観察するとともに、ヘッド浮上試験、連続スタート／ス
トップ試験（ＣＳＳ試験）を行った。その結果、比較例
２の磁気ディスクでは無数の微細な粒子が観察され、ま
た浮上試験ではヘッドクラッシュを起こしてしまった。
比較例１の磁気ディスクおよび実施例１の磁気ディスク
ＡおよびＢでは粒子は観察されず、ヘッド浮上試験にも
パスした。また、ＣＳＳ試験では、実施例１の磁気ディ
スクＡおよびＢはいずれも１０万回のＣＳＳをパスした
が、比較例１の磁気ディスクは１万回でヘッドクラッシ
ュを起こした。
して行ったときの連続製造プロセスの稼働直後に得られ
た磁気ディスク（磁気ディスクＡ）および２００時間経
過後に得られた磁気ディスク（磁気ディスクＢ）並びに
比較例１および２の磁気ディスクの表面を光学顕微鏡で
観察するとともに、ヘッド浮上試験、連続スタート／ス
トップ試験（ＣＳＳ試験）を行った。その結果、比較例
２の磁気ディスクでは無数の微細な粒子が観察され、ま
た浮上試験ではヘッドクラッシュを起こしてしまった。
比較例１の磁気ディスクおよび実施例１の磁気ディスク
ＡおよびＢでは粒子は観察されず、ヘッド浮上試験にも
パスした。また、ＣＳＳ試験では、実施例１の磁気ディ
スクＡおよびＢはいずれも１０万回のＣＳＳをパスした
が、比較例１の磁気ディスクは１万回でヘッドクラッシ
ュを起こした。
【００２２】実施例２ 図４を参照しながら、本発明に従うＤＬＣ成膜の他の実
施例を説明する。ここで、図４はこの例で用いたＲＦイ
オン源と磁気偏向マスフィルタによるＤＬＣ成膜装置を
示す模式断面図である。このＤＬＣ成膜装置は、ＲＦコ
イル３６、３７により放電ガス３５をプラズマ化し、イ
オン化するものである。ＲＦコイル３６、３７は２段と
なっており、放電ガスを効率良くイオン化するように構
成されている。マスフィルタ４１は偏向磁場型のもので
ある。なお、図４において、３８はイオン化室コイル、
３９はイオン化室、４０はイオン引き出し用電極、４２
はマスフィルタ用電磁石、４３はＸＹ偏向電極、４４は
基板、４５は成膜室である。
施例を説明する。ここで、図４はこの例で用いたＲＦイ
オン源と磁気偏向マスフィルタによるＤＬＣ成膜装置を
示す模式断面図である。このＤＬＣ成膜装置は、ＲＦコ
イル３６、３７により放電ガス３５をプラズマ化し、イ
オン化するものである。ＲＦコイル３６、３７は２段と
なっており、放電ガスを効率良くイオン化するように構
成されている。マスフィルタ４１は偏向磁場型のもので
ある。なお、図４において、３８はイオン化室コイル、
３９はイオン化室、４０はイオン引き出し用電極、４２
はマスフィルタ用電磁石、４３はＸＹ偏向電極、４４は
基板、４５は成膜室である。
【００２３】１３．５６MHz 、１０kWのＲＦ出力におい
て、放電ガスとして７０％Ｃ2 Ｈ2−３０％Ｏ2 を用
い、流量を３０SCCMとし、グリッド電圧を２００Ｖとし
て、Ｓｉウエハ上に厚さは０．５μｍのＤＬＣ膜を成膜
した。得られたＤＬＣ膜の特性を測定したところ、硬度
として約３５GPa のマイクロビッカーズ硬度を有し、密
度は３．０g/cm3 であった。
て、放電ガスとして７０％Ｃ2 Ｈ2−３０％Ｏ2 を用
い、流量を３０SCCMとし、グリッド電圧を２００Ｖとし
て、Ｓｉウエハ上に厚さは０．５μｍのＤＬＣ膜を成膜
した。得られたＤＬＣ膜の特性を測定したところ、硬度
として約３５GPa のマイクロビッカーズ硬度を有し、密
度は３．０g/cm3 であった。
【００２４】また、上記の条件下に５００時間の連続運
転の前後で４inch−Ｓｉウエハに厚さ１０nmのＤＬＣ膜
を成膜したサンプルの表面を光学顕微鏡で観察したが、
両者とも粒子やゴミなどの存在は観察されなかった。 実施例３ 図５を参照しながら、本発明に従うＤＬＣ成膜の他の実
施例を説明する。ここで、図５はこの例で用いたマイク
ロ波イオン源と同軸磁気偏向マスフィルタによるＤＬＣ
成膜装置を示す模式断面図である。
転の前後で４inch−Ｓｉウエハに厚さ１０nmのＤＬＣ膜
を成膜したサンプルの表面を光学顕微鏡で観察したが、
両者とも粒子やゴミなどの存在は観察されなかった。 実施例３ 図５を参照しながら、本発明に従うＤＬＣ成膜の他の実
施例を説明する。ここで、図５はこの例で用いたマイク
ロ波イオン源と同軸磁気偏向マスフィルタによるＤＬＣ
成膜装置を示す模式断面図である。
【００２５】このＤＬＣ成膜装置は、マイクロ波出力を
グラファイト製プローブ５１に集中させて、その周囲に
高密度プラズマを発生させ、放電ガス４７をイオン化す
るように構成されている。マスフィルタ５４はカーブし
たチャンバに偏向コイル５５を巻いた同軸型のものであ
る。なお、図５において、４８はマイクロ波源、４９、
５０は導波管、５２はイオン化室、５３はイオン引き出
し用電極、５６ははＸＹ偏向電極、５７は基板、５８は
成膜室である。
グラファイト製プローブ５１に集中させて、その周囲に
高密度プラズマを発生させ、放電ガス４７をイオン化す
るように構成されている。マスフィルタ５４はカーブし
たチャンバに偏向コイル５５を巻いた同軸型のものであ
る。なお、図５において、４８はマイクロ波源、４９、
５０は導波管、５２はイオン化室、５３はイオン引き出
し用電極、５６ははＸＹ偏向電極、５７は基板、５８は
成膜室である。
【００２６】２．５４GHz 、１０kWのマイクロ波を直径
３mmのグラファイト製プローブに集中させ、放電ガスと
して６０％Ｃ2 Ｈ4 −４０％ＣＯ2 を用い、流量を１０
SCCMとし、グリッド電圧２００Ｖとして、Ｓｉウエハ上
に厚さ０．５μｍのＤＬＣ膜を成膜した。得られたＤＬ
Ｃ膜の特性を測定したところ、硬度として約３５GPaの
マイクロビッカーズ硬度を有し、密度は２．９ｇ／cm3
であった。
３mmのグラファイト製プローブに集中させ、放電ガスと
して６０％Ｃ2 Ｈ4 −４０％ＣＯ2 を用い、流量を１０
SCCMとし、グリッド電圧２００Ｖとして、Ｓｉウエハ上
に厚さ０．５μｍのＤＬＣ膜を成膜した。得られたＤＬ
Ｃ膜の特性を測定したところ、硬度として約３５GPaの
マイクロビッカーズ硬度を有し、密度は２．９ｇ／cm3
であった。
【００２７】また、上記の条件下に５００時間の連続運
転の前後で４inch−Ｓｉウエハに厚さ１０nmのＤＬＣ膜
を成膜したサンプルの表面を光学顕微鏡で観察したが、
両者とも、粒子やゴミなどの存在は観察されなかった。 付記：本発明は以下の特徴を有する。 １．磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭素膜を成膜
するための方法であって、炭素含有物質のガスおよび酸
素含有物質のガスをまたは炭素と酸素とを含有する物質
のガスをプラズマ化してイオン化し、生成したイオンを
マスフィルタに導き、フィルタリングして炭素イオンを
選択し、この炭素イオンを磁気ディスク媒体に照射する
ことを含む方法。
転の前後で４inch−Ｓｉウエハに厚さ１０nmのＤＬＣ膜
を成膜したサンプルの表面を光学顕微鏡で観察したが、
両者とも、粒子やゴミなどの存在は観察されなかった。 付記：本発明は以下の特徴を有する。 １．磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭素膜を成膜
するための方法であって、炭素含有物質のガスおよび酸
素含有物質のガスをまたは炭素と酸素とを含有する物質
のガスをプラズマ化してイオン化し、生成したイオンを
マスフィルタに導き、フィルタリングして炭素イオンを
選択し、この炭素イオンを磁気ディスク媒体に照射する
ことを含む方法。
【００２８】２．炭素含有物質が炭化水素である、上記
１記載の方法。 ３．酸素含有物質が酸素ガス、水蒸気、二酸化炭素、過
酸化水素および二酸化窒素から選ばれる、上記１または
２記載の方法。 ４．炭素と酸素とを含有する物質が二酸化炭素、アルコ
ール類およびケトン類から選ばれる、上記１記載の方
法。
１記載の方法。 ３．酸素含有物質が酸素ガス、水蒸気、二酸化炭素、過
酸化水素および二酸化窒素から選ばれる、上記１または
２記載の方法。 ４．炭素と酸素とを含有する物質が二酸化炭素、アルコ
ール類およびケトン類から選ばれる、上記１記載の方
法。
【００２９】５．プラズマ化の方法がレーザーブレーク
ダウン、高周波放電、マイクロ波放電、直流放電または
それらの組み合わせである、上記１〜４のいずれかに記
載の方法。 ６．マスフィルタが四重極型フィルタを含む磁気偏向型
のフィルタである、上記１〜５のいずれかに記載の方
法。
ダウン、高周波放電、マイクロ波放電、直流放電または
それらの組み合わせである、上記１〜４のいずれかに記
載の方法。 ６．マスフィルタが四重極型フィルタを含む磁気偏向型
のフィルタである、上記１〜５のいずれかに記載の方
法。
【００３０】７．マスフィルタを通過後の炭素イオンを
さらに偏向して基板に照射することにより、基板内膜厚
分布を制御する、上記１〜６のいずれかに記載の方法。 ８．硬質炭素膜の成膜の間にマスフィルタの設定ｍ／ｅ
値を変化させる、上記１〜７のいずれかに記載の方法。 ９．磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭素膜を成膜
するための装置であって、炭素含有物質のガスおよび酸
素含有物質ガスのまたは炭素と酸素とを含有するガスの
供給系、前記ガスをプラズマ化するためのプラズマ発生
源、このプラズマ中のイオンを引き出すための電極、引
き出したイオンをフィルタリングし、炭素イオンを透過
させるためのマスフィルタ、磁気ディスク媒体を連続的
に搬入し、保持し、搬出し、前記炭素イオンを磁気ディ
スク媒体に照射させるための媒体搬送系およびそれらを
含む系全体を真空雰囲気とするための真空排気系を含む
装置。
さらに偏向して基板に照射することにより、基板内膜厚
分布を制御する、上記１〜６のいずれかに記載の方法。 ８．硬質炭素膜の成膜の間にマスフィルタの設定ｍ／ｅ
値を変化させる、上記１〜７のいずれかに記載の方法。 ９．磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭素膜を成膜
するための装置であって、炭素含有物質のガスおよび酸
素含有物質ガスのまたは炭素と酸素とを含有するガスの
供給系、前記ガスをプラズマ化するためのプラズマ発生
源、このプラズマ中のイオンを引き出すための電極、引
き出したイオンをフィルタリングし、炭素イオンを透過
させるためのマスフィルタ、磁気ディスク媒体を連続的
に搬入し、保持し、搬出し、前記炭素イオンを磁気ディ
スク媒体に照射させるための媒体搬送系およびそれらを
含む系全体を真空雰囲気とするための真空排気系を含む
装置。
【００３１】１０．プラズマ発生源がレーザーブレーク
ダウン装置、高周波放電装置、マイクロ波放電装置、直
流放電装置またはそれらの組み合わせである、上記９記
載の装置。 １１．マスフィルタが四重極型フィルタを含む磁気偏向
型のフィルタである、上記９または１０記載の装置。
ダウン装置、高周波放電装置、マイクロ波放電装置、直
流放電装置またはそれらの組み合わせである、上記９記
載の装置。 １１．マスフィルタが四重極型フィルタを含む磁気偏向
型のフィルタである、上記９または１０記載の装置。
【００３２】１２．マスフィルタを通過後の炭素イオン
をさらに偏向して基板に照射する機構を含む、上記９〜
１１のいずれかに記載の装置。 １３．上記９に記載の硬質炭素膜の成膜装置が磁気ディ
スク媒体の磁性膜成膜装置と接続され、前記磁性膜と前
記硬質炭素膜とが連続して成膜される、磁気ディスク媒
体の製造装置。
をさらに偏向して基板に照射する機構を含む、上記９〜
１１のいずれかに記載の装置。 １３．上記９に記載の硬質炭素膜の成膜装置が磁気ディ
スク媒体の磁性膜成膜装置と接続され、前記磁性膜と前
記硬質炭素膜とが連続して成膜される、磁気ディスク媒
体の製造装置。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、磁気ディスク媒体上に粒子付着のない高硬度の硬質
炭素膜を保護膜として連続的に生産性良く成膜すること
ができ、高性能の磁気記録媒体を安価に提供することが
可能となる。
ば、磁気ディスク媒体上に粒子付着のない高硬度の硬質
炭素膜を保護膜として連続的に生産性良く成膜すること
ができ、高性能の磁気記録媒体を安価に提供することが
可能となる。
【図１】従来のＦＣＡ装置を示す模式断面図。
【図２】実施例で用いた硬質炭素膜成膜装置を示す模式
断面図。
断面図。
【図３】図２の硬質炭素膜成膜装置を組み込んだ磁気デ
ィスク媒体製造装置示す模式断面図。
ィスク媒体製造装置示す模式断面図。
【図４】他の実施例で用いた硬質炭素膜成膜装置を示す
模式断面図。
模式断面図。
【図５】他の実施例で用いた硬質炭素膜成膜装置を示す
模式断面図。
模式断面図。
１…グラファイトターゲット ２…トリガー ５、１８、３９、５２…イオン化室 ６…マスフィルタ室 ７、２１、４５、５８…成膜室 ８、２２、４４、５７…基板 １２、４２…マスフィルタ用電磁石 １３…レーザー装置 １４…レンズ １５、３５、４７…放電ガス １９…四重極型マスフィルタ ２７…ディスク基板 ２８…ロード／アンロード室 ２９…方向転回室 ３０…加熱室 ３１…磁性膜成膜室 ３３…冷却室 ３４…ＤＬＣ成膜装置 ３６、３７…ＲＦコイル ４１、５４…マスフィルタ ４８…マイクロ波源 ５１…グラファイト製プローブ ５５…偏向コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 章一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 哲一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 武田 正行 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA09 AA14 BA28 FA01 FA07 LA01 LA20 5D112 AA07 BC05 FA01 FB08 FB21
Claims (9)
- 【請求項１】 磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭
素膜を成膜するための方法であって、炭素含有物質のガ
スおよび酸素含有物質のガスをまたは炭素と酸素とを含
有する物質のガスをプラズマ化してイオン化し、生成し
たイオンをマスフィルタに導き、フィルタリングして炭
素イオンを選択し、この炭素イオンを磁気ディスク媒体
に照射することを含む方法。 - 【請求項２】 炭素含有物質が炭化水素である、請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 酸素含有物質が酸素ガス、水蒸気、二酸
化炭素、過酸化水素および二酸化窒素から選ばれる、請
求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 炭素と酸素とを含有する物質が二酸化炭
素、アルコール類およびケトン類から選ばれる、請求項
１記載の方法。 - 【請求項５】 マスフィルタを通過後の炭素イオンをさ
らに偏向して基板に照射することにより、基板内膜厚分
布を制御する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 硬質炭素膜の成膜の間にマスフィルタの
設定ｍ／ｅ値を変化させる、請求項１〜５のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項７】 磁気ディスク媒体保護膜としての硬質炭
素膜を成膜するための装置であって、炭素含有物質のガ
スおよび酸素含有物質ガスのまたは炭素と酸素とを含有
するガスの供給系、前記ガスをプラズマ化するためのプ
ラズマ発生源、このプラズマ中のイオンを引き出すため
の電極、引き出したイオンをフィルタリングし、炭素イ
オンを透過させるためのマスフィルタ、磁気ディスク媒
体を連続的に搬入し、保持し、搬出し、前記炭素イオン
を磁気ディスク媒体に照射させるための媒体搬送系およ
びそれらを含む系全体を真空雰囲気とするための真空排
気系を含む装置。 - 【請求項８】 マスフィルタを通過後の炭素イオンをさ
らに偏向して基板に照射する機構を含む、請求項７記載
の装置。 - 【請求項９】 請求項７に記載の硬質炭素膜の成膜装置
が磁気ディスク媒体の磁性膜成膜装置と接続され、前記
磁性膜と前記硬質炭素膜とが連続して成膜される、磁気
ディスク媒体の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000017186A JP2001209929A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 磁気ディスク媒体保護膜の成膜方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000017186A JP2001209929A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 磁気ディスク媒体保護膜の成膜方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001209929A true JP2001209929A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18544215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000017186A Pending JP2001209929A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 磁気ディスク媒体保護膜の成膜方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001209929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007224383A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Tokyo Electron Ltd | アモルファスカーボン膜の成膜方法、それを用いた半導体装置の製造方法、およびコンピュータ読取可能な記憶媒体 |
| JP2012097328A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜製造方法および装置 |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000017186A patent/JP2001209929A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007224383A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Tokyo Electron Ltd | アモルファスカーボン膜の成膜方法、それを用いた半導体装置の製造方法、およびコンピュータ読取可能な記憶媒体 |
| JP2012097328A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜製造方法および装置 |
| US9051644B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-06-09 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thin-film manufacturing method and apparatus |
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| A621 | Written request for application examination |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080930 |
|
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