JP2001216633A - 磁気記録ディスク製造方法及び磁気記録ディスク製造装置並びにインライン型基板処理装置 - Google Patents
磁気記録ディスク製造方法及び磁気記録ディスク製造装置並びにインライン型基板処理装置Info
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Abstract
ングの減少に伴う製造プロセス上の諸課題を解決する。 【解決手段】 無終端状の搬送路1上の複数の真空チャ
ンバーの一つは記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成
チャンバー14であり、無終端状の別の搬送路2上の複
数の真空チャンバーの一つは潤滑層形成チャンバー25
であり、磁性膜作成後の基板9は、第三の搬送路3上の
真空チャンバー31を経由して大気に晒されることなく
潤滑層形成チャンバー25に搬送される。磁性膜作成チ
ャンバー14から潤滑層形成チャンバー25に搬送され
る間、基板9は、保護膜作成チャンバー15で保護膜が
作成され、第一クリーニングチャンバー22でプラズマ
アッシングによりクリーニングされ、第二クリーニング
チャンバー23でガスブローによりクリーニングされ、
バーニッシュチャンバー24で真空中でバーニッシュさ
れる。潤滑層形成後に基板9は後処理チャンバー26に
搬送され、潤滑層の付着性及び潤滑性を調節する後処理
が真空中で行われる。
Description
ク等の磁気記録ディスクの製造に関し、特に基板の表面
の突起を除去する工程及び基板の表面に潤滑層を形成す
る工程に関するものである。
製造は、大まかには、下地膜作成から、記録層用の磁性
膜作成、記録層を保護する保護膜の作成までを行う前工
程と、保護膜作成の後、基板の表面への潤滑層の形成等
を行う後工程に分かれる。潤滑層は、情報の記録や読み
取りの際の磁気ヘッドの接触を考慮して設けられるもの
である。
る。まず、記録層用などの薄膜は、通常、真空チャンバ
ーで作成されるから、成膜後の基板を大気に取り出す。
そして、成膜中に基板の表面に付着した汚損物質や基板
の表面に形成された突起を除去するため、バーニッシュ
される。バーニッシュは、テープ状の研磨具を基板の表
面に擦り付けて突起や突起とともに汚損物質を除去する
処理である。尚、汚損物質とは、基板を汚損するガス、
イオン、微粒子等の総称である。
成が行われる。潤滑剤としては、パーフルオロポリエー
テル(PFPE)等のフッ素系潤滑剤が使用されてい
る。このような潤滑剤は、塗布の際の均一性の向上等の
理由から、溶剤によって希釈されて用いられる。塗布の
方法としては、基板を液中に付けるディップ法、基板を
回転させながら液を滴下するスピンコート法等が採用さ
れている。
品であるディスクの基になる板の意味で使用している。
また、成膜処理や層形成処理が既に行われている場合、
薄膜や層の表面を「基板の表面」と言う場合がある。
ディスクの記録密度の向上は目覚ましいものがあり、例
えばハードディスクの場合、2000年には20ギガビ
ット/平方インチ、2001年には40ギガビット/平
方インチになろうとしている。記録密度の向上を可能に
する要因の一つに、スペーシングの減少が挙げられる。
図19は、スペーシングについて説明する図である。
てハードディスクの場合が示されている。図19に示す
ように、ハードディスクは、基板9上に記録層91が形
成され、記録層91の上に保護膜92が形成され、保護
膜92の上に潤滑層93が形成された構造となってい
る。情報の記録及び読み出しを行う磁気ヘッドは、ハー
ドディスクの表面から僅かに離れた位置に位置する。ス
ペーシングは、磁気ヘッドの記録再生素子部900と記
録層91との間の距離(図19にSで示す)である。ま
た、記録再生素子部900と潤滑層93との間の距離
は、ヘッド浮上量と呼ばれる(図19にdで示す)。記
録密度を向上させるには、スペーシングSを小さくする
ことが重要である。
スに対する要求も年々厳しいものとなっている。スペー
シングSを減少させるには、ヘッド浮上量dを小さくす
る必要があるのにならず(現在市販されているハードデ
ィスクドライブではヘッド浮上量は10〜20nm程
度)、保護膜92や潤滑層93の厚さを薄くしていく必
要がある。保護膜92の厚さが薄くなるのに伴い、より
緻密で硬度の高い保護膜92を作成することが求められ
ている。また、潤滑層93の厚さが薄くなるのに伴い、
潤滑層93の厚さの均一性や潤滑層の付着強度の向上等
の要求がより厳しくなっている。
作成方法は、従来のスパッタ法から化学蒸着(CVD)
法に移行しつつある。保護膜92としては通常カーボン
膜が作成されるが、CVD法によると、ダイヤモンドラ
イクカーボン(diamond-like-carbon,DLC)と呼ばれる
硬度の高い緻密なカーボン膜をより薄く安定して作成で
きるからである。しかしながら、CVD法により作成し
た保護膜92の表面には、残留ガス等の影響からガスや
イオン等の汚損物質が付着していたり、異常成長等が原
因で微小な突起が形成されたりし易い。汚損物質や突起
が存在する状態で潤滑層93の形成を行うと、潤滑層9
3の付着強度が低下したり、潤滑層93の厚さが均一で
なくなったりしたりする問題が生じ易い。
る高分子の末端基が保護膜92のカーボンと充分に結合
することにより向上する。より高い付着強度のために
は、高分子の一方又は双方の末端基が保護膜92の表面
のカーボンと結合していることが好ましい。一方、磁気
ヘッドの記録再生素子部900の吸着を防止する潤滑層
93の本来の目的のためには、潤滑層93の表面付近で
は、高分子の自由度が高いことが望ましい。即ち、双方
の末端基が未結合であることが好ましい。
ボンに結合している高分子をボンデッドルブ(bond
ed lub)、双方の末端基が未結合である高分子を
フリールブ(free lub)、潤滑層93の全厚さ
に対するボンデッドルブの厚さをボンデッドレシオとそ
れぞれ呼ぶ。ボンデッドレシオは、20〜30%程度が
最適であるとされているが、潤滑層93の厚さが薄くな
るにつれてボンデッドレシオの要求精度は厳しくなる傾
向にある。
め、潤滑層93の形成後、潤滑層93対して熱エネルギ
ー又は光エネルギー等を与え末端基の結合を制御する処
理(以下、後処理と呼ぶ)が行われる。しかしながら、
成膜直後の保護膜92の表面は、化学的に活性で、大気
に晒されると、大気中のガスやイオン等の汚損物質が多
く吸着される。この結果、潤滑層93を形成した際、潤
滑層93と保護膜92との間に汚損層が形成されてしま
う。この汚損層が形成されると、後処理においてボンデ
ッドレシオの制御精度を充分に確保することが困難とな
ってしまう。このような問題を防止するため、汚損物質
等を減少させる設備等、製造環境の整備に対して多大な
投資を余儀なくされているのが現状である。
ために成されたものであり、スペーシングの減少に伴う
製造プロセス上の諸課題を解決する技術的意義を有する
ものである。
め、本願の請求項1記載の磁気記録ディスク製造方法の
発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性
膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑
層を形成する潤滑層形成チャンバーとの間で、基板を大
気に晒すことなく搬送する動作を含むという構成を有す
る。上記課題を解決するため、請求項2記載の磁気記録
ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁
性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後
に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含
む磁気記録ディスク製造方法であって、磁性膜作成工程
の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中
でクリーニングするクリーニング工程を含むという構成
を有する。上記課題を解決するため、請求項3記載の磁
気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項2の構成
において、前記クリーニング工程は、基板の表面を臨む
空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成
される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の
表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去する工
程であるという構成を有する。上記課題を解決するた
め、請求項4記載の磁気記録ディスク製造方法の発明
は、前記請求項2の構成において、前記クリーニング工
程は、基板の表面にレーザー光を照射し、基板の表面に
付着した汚損物質を、照射されたレーザー光のエネルギ
ーにより除去する工程であるという構成を有する。上記
課題を解決するため、請求項5記載の磁気記録ディスク
製造方法の発明は、前記請求項2の構成において、前記
クリーニング工程は、基板の表面にガスを噴射し、基板
の表面に付着した汚損物質をガス流によって強制的に吹
き飛ばす工程であるという構成を有する。上記課題を解
決するため、請求項6記載の磁気記録ディスク製造方法
の発明は、前記請求項2乃至5いずれかの構成におい
て、前記クリーニング工程から前記潤滑層形成工程まで
の間、基板が大気に晒されないという構成を有する。上
記課題を解決するため、請求項7記載の磁気記録ディス
ク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を
作成する磁性膜作成工程を含む磁気記録ディスク製造方
法であって、磁性膜作成工程の後に基板の表面の突起を
除去するバーニッシュ工程を真空中で行うという構成を
有する。上記課題を解決するため、請求項8記載の磁気
記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項7の構成に
おいて、前記磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層
を形成する潤滑層形成工程を含む方法であって、前記バ
ーニッシュ工程から潤滑層形成までの工程の間、基板が
大気に晒されないという構成を有する。上記課題を解決
するため、請求項9記載の磁気記録ディスク製造方法の
発明は、前記請求項7又は8の構成において、前記バー
ニッシュは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付
けることにより行われるものであり、このバーニッシュ
テープを真空中でクリーニングした後にバーニッシュに
使用するという構成を有する。上記課題を解決するた
め、請求項10記載の磁気記録ディスク製造方法の発明
は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作
成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を
形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造
方法であって、前記磁性膜作成工程の後に、基板の表面
の突起を除去するバーニッシュとともに前記潤滑層形成
工程を同時に行う方法であり、前記バーニッシュは、バ
ーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることにより
行われるものであり、前記潤滑層の形成は、バーニッシ
ュテープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板
の表面の擦り付けられる際に潤滑剤を基板の表面に塗布
することにより行われるものであることを特徴とする磁
気記録ディスク製造方法。上記課題を解決するため、請
求項11記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前
記請求項10の構成において、前記バーニッシュに先立
ち前記バーニッシュテープの表面を真空中でクリーニン
グするという構成を有する。上記課題を解決するため、
請求項12記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、
前記請求項10又は11の構成において、前記潤滑剤
が、溶剤に溶かすことなく塗布されるという構成を有す
る。上記課題を解決するため、請求項13記載の磁気記
録ディスク製造方法の発明は、前記請求項10、11又
は12の構成において、前記バーニッシュ及び前記潤滑
層の形成は、真空中で行われるものであるという構成を
有する。上記課題を解決するため、請求項14記載の磁
気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層
用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工
程の後に基板の表面に潤滑層を形成する工程とを含む磁
気記録ディスク製造方法であって、前記潤滑層形成工程
の後、潤滑層を加熱して又は潤滑層に光照射して潤滑層
の下地に対する付着性及び潤滑層の潤滑性を調節する後
処理工程を真空中で行うという構成を有する。上記課題
を解決するため、請求項15記載の磁気記録ディスク製
造方法の発明は、前記請求項14の構成において、前記
潤滑層形成工程から前記後処理工程までの間、基板が大
気に晒されないという構成を有する。
の磁気記録ディスク製造装置の発明は、基板の表面に記
録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁
性膜作成後に真空中で基板の表面に潤滑層を形成する潤
滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装
置であって、磁性膜作成チャンバーから潤滑層形成チャ
ンバーへ基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系が設
けられているという構成を有する。上記課題を解決する
ため、請求項17記載の磁気記録ディスク製造装置の発
明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜
作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層
を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録デ
ィスク製造装置であって、磁性膜作成後であって潤滑層
形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリー
ニングチャンバーを備えているという構成を有する。上
記課題を解決するため、請求項18記載の磁気記録ディ
スク製造装置の発明は、前記請求項17の構成におい
て、前記クリーニングチャンバーは、基板の表面を臨む
空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成
される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の
表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去するチ
ャンバーであるという構成を有する。上記課題を解決す
るため、請求項19記載の磁気記録ディスク製造装置の
発明は、前記請求項17の構成において、前記クリーニ
ングチャンバーは、基板の表面にレーザー光を照射し、
基板の表面に付着した汚損物質を、照射されたレーザー
光のエネルギーにより除去するチャンバーであるという
構成を有する。上記課題を解決するため、請求項20記
載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項1
7の構成において、前記クリーニングチャンバーは、基
板の表面にガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物
質をガス流によって強制的に吹き飛ばすチャンバーであ
るという構成を有する。上記課題を解決するため、請求
項21記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記
請求項17乃至20いずれかの構成において、前記クリ
ーニングチャンバーから前記潤滑層形成チャンバーに基
板を大気に晒すことなく搬送する搬送系を備えていると
いう構成を有する。上記課題を解決するため、請求項2
2記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、基板の表
面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバー
と、磁性膜の上に保護膜を作成する保護膜作成チャンバ
ーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、保護
膜作成チャンバーは、基板の表面を臨む空間に酸素ガス
のプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオ
ン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の汚損物質
を揮発性の酸化物に酸化させて除去するプラズマ形成手
段を備えているという構成を有する。上記課題を解決す
るため、請求項23記載の磁気記録ディスク製造装置の
発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性
膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製造装置で
あって、磁性膜作成後に基板の表面の突起を除去するバ
ーニッシュを真空中で行うバーニッシュチャンバーが設
けられているという構成を有する。上記課題を解決する
ため、請求項24記載の磁気記録ディスク製造装置の発
明は、前記請求項23の構成において、前記バーニッシ
ュの後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャ
ンバーが設けられており、前記バーニッシュチャンバー
から潤滑層形成チャンバーに基板を大気に晒すことなく
搬送する搬送系を備えているという構成を有する。上記
課題を解決するため、請求項25記載の磁気記録ディス
ク製造装置の発明は、前記請求項23又は24の構成に
おいて、前記バーニッシュチャンバーは、バーニッシュ
テープを基板の表面に擦り付けることによりバーニッシ
ュを行うものであり、バーニッシュに先だってバーニッ
シュテープの表面を真空中でクリーニングするクリーニ
ング手段が設けられているという構成を有する。上記課
題を解決するため、請求項26記載の磁気記録ディスク
製造装置の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作
成する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク
製造装置であって、磁性膜作成後に基板の表面の突起を
除去するとともに基板の表面に潤滑層を形成するバーニ
ッシュ兼潤滑層形成チャンバーを備えているという構成
を有する。上記課題を解決するため、請求項27記載の
磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項26の
構成において、前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバ
ーは、基板の表面に擦り付けられることにより突起を除
去するバーニッシュテープと、潤滑剤をバーニッシュテ
ープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板の表
面の擦り付けられる際に潤滑剤が基板の表面に塗布され
るようにする潤滑剤塗布具とを備えているという構成を
有する。上記課題を解決するため、請求項28記載の磁
気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項27の構
成において、前記バーニッシュに先だって前記バーニッ
シュテープの表面を真空中でクリーニングするクリーニ
ング手段が設けられているという構成を有する。上記課
題を解決するため、請求項29記載の磁気記録ディスク
製造装置の発明は、前記請求項27又は28の構成にお
いて、前記潤滑剤塗布具は、潤滑剤を溶剤に溶かすこと
なく塗布するものであるという構成を有する。上記課題
を解決するため、請求項30記載の磁気記録ディスク製
造装置の発明は、前記請求項27、28又は29の構成
において、前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー
は、真空中で前記バーニッシュと前記潤滑層形成とを行
うものであるという構成を有する。上記課題を解決する
ため、請求項31記載の磁気記録ディスク製造装置の発
明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜
作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層
を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気録ディ
スク製造装置であって、前記潤滑層を形成する工程の後
に潤滑層を加熱して又は潤滑層に光照射して潤滑層の下
地に対する付着性及び潤滑層の潤滑性を調節する後処理
を真空中で行う後処理チャンバーが設けられているとい
う構成を有する。上記課題を解決するため、請求項32
記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項
31の構成において、前記潤滑層形成チャンバーから前
記後処理チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送す
る搬送系が設けられているという構成を有する。
の発明は、搬送路に沿って複数の真空チャンバーを接続
したインライン型基板処理装置であって、無終端状の搬
送路が複数設定されていてその各々の搬送路に沿って複
数の真空チャンバーが接続されており、複数の搬送路の
うちの隣接する少なくとも二つの搬送路をつなぐ別の搬
送路が設定されており、その別の搬送路に沿って基板を
大気に取り出すことなく真空中で搬送する搬送系が設け
られているという構成を有する。
いて説明する。図1は、本願発明の第一の実施形態に係
る磁気記録ディスク製造装置の平面概略図である。図1
に示す磁気記録ディスク製造装置の一番目の大きな特徴
点は、記録層の形成などの前工程と、潤滑層の形成など
の後工程とが、一つの装置で行えるようになっている点
である。また、図1に示す磁気記録ディスク製造装置の
二番目の大きな特徴点は、記録層の形成工程から潤滑層
の形成工程までを含む各工程が基板9を大気に取り出す
ことなく真空中で一貫して行えるようになっている点で
ある。
置は、複数の真空チャンバー10〜17,20〜29を
基板9の搬送路1,2に沿って並べたインライン型の装
置になっている。各真空チャンバー10〜17,20〜
29は、専用又は兼用の排気系(図1中不図示)によっ
て排気される気密な容器である。各真空チャンバー10
〜17,20〜29の境界部分には、ゲートバルブ4が
設けられている。
29は、第一の方形な搬送路(以下、第一搬送路)1に
沿って並べられた第一のグループ10〜17と、第二の
方形な搬送路(以下、第二搬送路)2に沿って並べられ
た第二のグループ20〜29に分けられる。そして、第
一搬送路1と、第二搬送路2とをつなぐようにして第三
搬送路3が設定されており、この第三搬送路3上にも一
つの真空チャンバー31が設けられている。この第三搬
送路3上の真空チャンバー31は、第一のグループの真
空チャンバーの一つ16と、第二のグループの真空チャ
ンバーの一つ21とに対して気密に接続されたものであ
り、第一搬送路1から第二搬送路2へ基板9が大気に取
り出されることなく搬送されるようにするものである。
第一のグループの真空チャンバーでは、主に下地膜の作
成から保護膜の作成までの工程が行われる。また、第二
のグループの真空チャンバーでは、保護膜作成の後の潤
滑層形成までの工程が主に行われる。
板9を搬送する搬送系の構成について、以下に説明す
る。搬送系は、基板9を保持する基板保持具51を第一
搬送路1に沿って周回させる第一周回機構と、第一搬送
路1上の基板保持具(以下、第一基板保持具)51に基
板9を搭載する搭載用ロボット61と、基板9を保持す
る別の基板保持具52を第二搬送路2に沿って周回させ
る第二周回機構と、第二搬送路2上の基板保持具(以
下、第二基板保持具)52から基板9を回収する回収用
ロボット62と、第一基板保持具51から基板9を取り
外して第二基板保持具52に搭載する移載ロボット63
とから主に構成されている。
2、及び、移載用ロボット63は、基本的に同じ構成で
あり、先端に基板9を保持する多関節アームを備えたロ
ボットである。第一第二基板保持具51,52は、共に
同じ構成の部材である。また、第一周回機構及び第二周
回機構も、基本的には共に同じ構成の機構である。以
下、一例として、第一基板保持具51及び第一周回機構
の構成について説明する。
送路1上で直線移動させる直線移動機構と、第一基板保
持具51の搬送の向きを転換する方向転換機構とから主
に構成されている。第一基板保持具51及び直線移動機
構の構成について、図2及び図3を使用して説明する。
図2及び図3は、図1に示す装置における第一基板保持
具51及び直線移動機構の構成を示す図であり、図2は
その正面概略図、図3は側断面概略図である。
511と、保持具本体511に取り付けられた保持爪5
12とから主に構成されている。保持爪512は合計で
八つ設けられており、四つが一組となって一枚の基板9
を保持する。従って、第一基板保持具51は同時に二枚
の基板9を保持するようになっている。保持具本体51
1は、図2に示すように、基板9より少し大きなほぼ円
形の開口を二つ有している。各四つの保持爪12は、ほ
ぼ円形の開口を挟んで二つずつ両側に設けられており、
基板9を側縁で挟み込むようにして保持するようになっ
ている。
の開口の両側から下方に延びる別の開口を有しており、
この開口内にはほぼ垂直に延びるようにして一対の板バ
ネ514が設けられている。各板バネ514の先端に
は、爪取付具515が固定されている。各爪取付具51
5は、図2に示すように、ほぼ台形状の板材であり、上
下に位置する面に各々保持爪512をねじ止めによって
固定している。尚、各保持爪512の先端は、V字状に
なっている。そして、基板9の縁がこのV字状の先端に
落とし込まれるようになっている。
持具本体511のほぼ円形の開口から遠ざかるようにし
て一対の板バネ514をその弾性に逆らって押し広げる
一対のレバー60を備えている。基板9を第一基板保持
具51に搭載する際には、一対のレバー60によって両
側の板バネ514を押し広げ、基板9を保持具本体51
1のほぼ円形の開口内に位置させる。そして、レバー6
0を戻して板バネ514をその弾性によって元の姿勢に
復帰させる。この結果、基板9が四つの保持爪512に
よって係止される。同様にして、もう一枚の基板9を別
の四つの保持爪512によって係止すると、二枚の基板
9が第一基板保持具51によって保持された状態とな
る。第一基板保持具51から基板9を取り外す場合に
は、これと全く逆の動作となる。
51の下端部には小さな磁石(以下、保持具側磁石)5
13を多数備えている。各保持具側磁石513は、上下
の面に磁極を有している。そしてこの保持具側磁石51
3は、図2に示すように、配列方向に交互に逆の磁極に
なっている。また、第一基板保持具51の下側には、隔
壁70を挟んで磁気結合ローラ711が設けられてい
る。磁気結合ローラ711は丸棒状の部材であり、図2
に示すように、螺旋状に延びる細長い磁石(以下、ロー
ラ側磁石)712を有している。このローラ側磁石71
2は互いに異なる磁極で二つ設けられており、二重螺旋
状になっている。
12が隔壁70を挟んで保持具側磁石513に向かい合
うよう配置されている。隔壁70は、透磁率の高い材料
で形成されており、保持具側磁石513とローラ側磁石
712とは、隔壁70を通して磁気結合している。尚、
隔壁70の第一基板保持具51側の空間は真空側(各真
空チャンバーの内部側)であり、磁気結合ローラ711
側の空間は大気側である。このような磁気結合ローラ7
11は、図1に示す方形の第一搬送路1に沿って設けら
れている。
51は、水平な回転軸の回りに回転する主プーリ714
の上に載せられている。主プーリ714は、第一基板保
持具51の移動方向に沿って多数設けられている。ま
た、第一基板保持具51の下端部分には、垂直な回転軸
の回りに回転する一対の副プーリ715,715が当接
している。この副プーリ715,715は、第一基板保
持具51の下端部分を両側から挟むように押さえて第一
基板保持具51の転倒を防止している。この副プーリ7
15,715も第一基板保持具51の移動方向に多数設
けられている。
には傘歯車を介して駆動棒716が連結されている。そ
して、駆動棒716には移動用モータ717が接続され
ており、駆動棒716を介して磁気結合ローラ711を
その中心軸の周りに回転させるようになっている。磁気
結合ローラ711が回転すると、図2に示す二重螺旋状
のローラ側磁石712も回転する。この際、ローラ側磁
石712が回転する状態は、保持具側磁石513から見
ると、交互に異なる磁極の複数の小さな磁石が一列に並
んでその並びの方向に沿って一体に直線移動しているの
と等価な状態となる。従って、ローラ側磁石712に結
合している保持具側磁石513は、ローラ側磁石712
の回転とともに直線移動し、この結果、第一基板保持具
51が全体に直線移動することになる。この際、図3に
示す主プーリ714及び副プーリ715,715は従動
する。
1,2の各々角の部分に設けられた真空チャンバーは、
基板9の搬送方向を90度転換する方向転換機構を備え
た方向転換チャンバー17,29になっている。図4を
使用して、一例として方向転換チャンバー17に備えら
れた方向転換機構の構成について説明する。図4は、図
1に示す方向転換チャンバー17に備えられた方向転換
機構の構成を示す側面概略図である。図4に示す方向転
換機構は、上述した構成と同様の磁気結合ローラ(図4
中不図示)等を含む直線移動機構を全体に保持した保持
体721と、この保持体721を回転させて保持体72
1全体を回転させる回転用モータ722とから主に構成
されている。
には、駆動棒716が傘歯車等の運動転換機構を介して
連結されている。この駆動棒716の後端には、図4に
示すように別の傘歯車723が設けられている。この別
の傘歯車723には、鉛直な姿勢の動力伝達棒724が
連結されている。即ち、動力伝達棒724の先端には傘
歯車725が設けられて駆動棒716の後端の傘歯車7
23に螺合している。動力伝達棒724の後端は、移動
用モータ717の出力軸が連結されている。
1は、円柱状又は円筒状の部材であり、その軸方向を鉛
直にして配置されている。保持体721は、図4に示す
ように、鉛直方向に長い貫通孔を有し、この貫通孔に挿
通された状態で上記動力伝達棒724が配置されてい
る。貫通孔の内面と動力伝達棒724との間の間隙部分
には、ベアリング725が配置され、動力伝達棒724
の回転を許容しつつ貫通孔の部分に動力伝達棒724を
保持している。
円筒状の保持具カバー726の内側に配置されている。
この保持具カバー726は、内側に保持体721を収納
して保持するとともに方向転換機構が配置された方向転
換チャンバー17,29の底板部分727に取り付けら
れている。即ち、方向転換チャンバー17,29の底板
部分727には、保持具カバー726の外径に適合する
大きさの円形の開口を有し、この開口に保持具カバー7
26をはめ込んで固定している。保持具カバー726と
底板部分727との接触面にはOリング等のシール材が
設けられている。
持体721との間の間隙には、上下に並べて設けた四つ
のベアリング729と、上側の二つのベアリング729
の間に挟み込むようにして設けたメカニカルシール72
8とが設けられている。メカニカルシール728は、保
持体721の回転を許容しつつ保持体721と保持具カ
バー726との間の間隙を真空シールするためのもので
あり、磁性流体を使用したシール機構等が好適に使用で
きる。
取付具730が設けられており、このプーリ取付具73
0の下端に保持具側プーリ731が固定されている。保
持具側プーリ731は、保持体721の中心軸と同心状
に配置されたものである。さらに、保持具側プーリ73
1と同じ高さの位置には、モータ側プーリ732が配置
されている。このモータ側プーリ732には、上方に突
出させた回転用モータ722の出力軸が連結されてい
る。また、モータ側プーリ732と保持具側プーリ73
1とを連結するようにして、ベルト733が張架されて
いる。具体的には、保持具側プーリ731及びモータ側
プーリ732はタイミングプーリから構成され、ベルト
はタイミングベルトから構成されている。
すような保持枠734が固定されている。保持枠734
は、図2に示す第一基板保持具51や磁気結合ローラ7
11等を全体に保持するためのものである。保持枠73
4の下側部分の先端には、図4に示すように支柱735
が数本配置されており、この支柱681によって前述し
た主プーリ714や一対の副プーリ715,715が保
持されている。そして、保持枠734と保持体721と
の間は真空シールされており、保持枠734の内部から
の方向転換チャンバー17内のリークを防止している。
転換機構の動作について説明する。まず、移動用モータ
717が駆動されると、動力伝達棒724及び駆動棒7
16を介して図4中不図示の磁気結合ローラに回転駆動
が伝達され、磁気結合ローラが回転する。これによっ
て、上方の第一基板保持具51が直線移動する。
ャンバー17内の所定位置に達すると、回転用モータ7
22が駆動される。回転用モータ722の動力は、モー
タ側プーリ732からベルト733によって保持具側プ
ーリ731に伝えられ、保持具側プーリ731を回転さ
せる。これによって、上方の保持体721が回転し、保
持体721上に保持されていた直線移動機構が全体に回
転する。この結果、第一基板保持具51も回転する。回
転角度が90度に達すると回転用モータ722は駆動を
停止し、第一基板保持具51の回転も停止する。これに
よって、第一基板保持具51の搬送の向きが90度曲げ
られる。
直線移動機構が駆動され、90度曲げられた第一搬送路
1に沿って第一基板保持具51を移動させ、次の真空室
チャンバーまで第一基板保持具51を搬送させる。従っ
て、曲げられた後の第一搬送路1においても、基板91
の板面は搬送方向の側方に向くようになっている。上記
構成に係る方向転換機構の構成において、90度等の所
定角度の回転の制御は、回転用モータ722の制御によ
って行っても良いし、保持体721が所定角度回転した
のを検出する不図示のセンサ機構等によって行ってもよ
い。
ーの構成について説明する。まず、第一のグループの真
空チャンバーについて説明する。第一のグループの真空
チャンバーは、大気側から基板9を搬入する際に基板9
が一時的に滞留するチャンバーであるロードロックチャ
ンバー11と、ロードロックチャンバー11の次に基板
9が搬送されるチャンバーであるプリヒートチャンバー
12と、プリヒートチャンバー12の次に基板9が搬送
されるチャンバーである下地膜作成チャンバー13と、
下地膜作成チャンバー13の次に基板9が搬送されるチ
ャンバーである磁性膜作成チャンバー14と、磁性膜作
成チャンバー14の次に基板9が搬送されるチャンバー
である保護膜作成チャンバー15と、第二搬送路2に基
板9が搬送される際に一時的に基板9が滞留するチャン
バーである第一中継チャンバー16と、方向転換チャン
バー17と、補助真空チャンバー10とから成ってい
る。
搭載用ロボット61が設けられている。搭載用ロボット
61は、大気側であるロードステーションに配置された
搭載用カセット611から基板9を一枚ずつ取り出し
て、第二基板保持具52に基板9を搭載するものであ
る。プリヒートチャンバー12は、基板9を加熱して基
板9の表面又は内部のガスを予め放出させるものであ
る。プリヒートチャンバー12は、輻射加熱ランプによ
って基板9を所定の温度まで加熱するよう構成される。
チャンバー14は、ともにスパッタリングにより所定の
薄膜を作成するようになっている。一例として、磁性膜
作成チャンバー14の構成について、図5を使用して説
明する。図5は、図1に示す磁性膜作成チャンバー14
の構成を示す平面概略図である。
する排気系141と、内部にプロセスガスを導入するガ
ス導入系142と、内部の空間に被スパッタ面を露出さ
せて設けたターゲット143と、ターゲットにスパッタ
放電用の電圧を印加するスパッタ電源144と、マグネ
トロンスパッタリングを行うためにターゲット143の
背後に設けられた磁石機構145とから主に構成されて
いる。
導入しながら排気系141によって磁性膜作成チャンバ
ー14内を所定の圧力に保ち、この状態でスパッタ電源
144を動作させる。この結果、スパッタ放電が生じて
ターゲット143がスパッタされ、スパッタされたター
ゲット143の材料が基板9に達して基板9の表面に所
定の磁性膜が作成される。
成手段150を備えており、プラズマCVD(化学蒸
着)により保護膜を作成するようになっている。図6
は、図1に示す保護膜作成チャンバー15の構成を示す
平面概略図である。保護膜作成チャンバー15は、内部
を排気する排気系151を備えている。プラズマ形成手
段150は、CH4等の炭化水素化合物ガスと水素ガス
を混合して内部に導入する不図示のプロセスガス導入系
152と、プロセスガスに高周波エネルギーを与えてプ
ラズマPを形成する高周波電源153等から構成されて
いる。炭化水素化合物ガスがプラズマP中で分解し、基
板9の表面にカーボンの薄膜が堆積するようになってい
る。基板保持具51を介して基板9に高周波電圧を与
え、プラズマPとの相互作用によって基板9に負の直流
分の電圧である自己バイアス電圧を与えるよう構成する
場合がある。
各々二つの下地膜作成チャンバー13と磁性膜作成チャ
ンバー14とが設けられており、一つの下地膜作成チャ
ンバー13、もう一つの下地膜作成チャンバー13、一
つの磁性膜作成チャンバー14、もう一つの磁性膜作成
チャンバー14の順に基板9が搬送されるようになって
いる。即ち、下地膜を二層に亘って形成し、その上に、
磁性膜を二層に亘って形成するようになっている。尚、
下地膜の上に磁性膜を形成したものが二層にわたって積
層されるようにする場合もある。下地膜としては例えば
Cr膜、磁性膜としては例えばCoCrTa膜が作成さ
れる。また、保護膜作成チャンバー15が二つ設けられ
ており、最初の保護膜作成チャンバー15で必要な厚さ
の半分の成膜を行い、次の保護膜作成チャンバー15で
残りの半分の厚さの成膜を行うようになっている。
構成について説明する。第二のグループの真空チャンバ
ーは、基板9が搬送される順に、第一搬送路1から第三
搬送路3を通って搬送された基板9が一時的に滞留する
チャンバーである第二中継チャンバー21、基板9の表
面の汚損物質をプラズマアッシングによって除去する第
一クリーニングチャンバー22、基板9の表面にガスを
噴射して基板9の表面の汚損物質を吹き飛ばすガスブロ
ーを行う第二クリーニングチャンバー23、基板9の表
面の突起を除去するバーニッシュを行うバーニッシュチ
ャンバー24、潤滑層の形成を行う潤滑層形成チャンバ
ー25、潤滑層形成後に後処理を行う後処理チャンバー
26、基板9を冷却する冷却チェンバー27、補助真空
チャンバー20、大気側に基板9を搬出する際に基板9
が一時的に滞留するチャンバーであるアンロードロック
チャンバー28、方向転換チャンバー29となってい
る。
施形態の大きな特徴点の一つとなっている。第一クリー
ニングチャンバー22の構成について、図7を使用して
説明する。図7は、図1に示す第一クリーニングチャン
バー22の構成を示す平面概略図である。
プラズマによって基板9の表面の汚損物質をアッシング
(灰化)するようになっている。第一クリーニングチャ
ンバー22の構成は、ガス導入系222が酸素ガスを導
入するものである以外は、図6に示す保護膜作成チャン
バー15とほぼ同様である。即ち、第一クリーニングチ
ャンバー22は、基板9の両側に位置する一対の高周波
電極223と、高周波電極223に高周波電圧を与えて
プラズマPを形成する高周波電源224とを備えてい
る。
板9を臨む面にガス吹き出し孔を多数有している。ガス
導入系222は、高周波電極223内を経由して第一ク
リーニングチャンバー22内に酸素ガスを導入するよう
になっている。尚、ガス導入系222は、バッファ用の
ガスや放電特性を改善するためのガスを酸素に添加して
導入する場合がある。
膜が作成された基板9の表面には、カーボン又はハイド
ロカーボンより成る汚損物質が基板9の表面に付着して
いることがある。これは、以下のような原因による
ンバー15の浮遊パーティクルに起因している。即ち、
保護膜作成チャンバー15内では、基板9の表面のみな
らず、保護膜作成チャンバー15内の構造物の表面や第
一基板保持具51の表面等にも薄膜(カーボン膜)が堆
積する。これらの薄膜は、ある程度の厚さに堆積する
と、内部応力等によって剥離する。この剥離した破片
は、パーティクルとなって保護膜作成チャンバー15内
を浮遊する。この浮遊パーティクルが基板9の表面に付
着すると、潤滑層形成の際にこの付着点での潤滑剤の濡
れ性(接触性)を悪化させたり、保護膜作成の際に異常
成長を生じさせて基板9の表面に微小な突起を形成した
りすることがある。
作成チャンバー15内の残留ガスが影響している。即
ち、保護膜は、炭化水素化合物ガスのプラズマ中での分
解を利用して作成されるが、保護膜作成チャンバー15
内には、未分解の炭化水素化合物ガスが残留しており、
この残留ガスが分子又はある程度の大きさのパーティク
ルとなって基板9の表面に付着することがある。このよ
うな分子又はパーティクルが付着していると、やはり、
潤滑剤の濡れ性を悪化させたり、潤滑層の特性に悪影響
を与えたりすることがある。
面を酸素プラズマに晒すと、酸素プラズマ中で生成され
る酸素イオン、活性種である単原子酸素分子(O)、又
は、活性酸素分子(O2 *)等の作用により、カーボンや
ハイドロカーボンが急激に酸化され(燃やされ)、二酸
化炭素や水等の揮発物となる。これらの揮発物は、第一
クリーニングチャンバー22の排気系221によって排
気される。このようなアッシングを行うことで、潤滑層
の密着性が悪化したり、ディスクの表面の微小な突起に
より磁気ヘッドの読み取りが阻害されたりする問題が抑
制される。
が必要である。というのは、あまりアッシングをやり過
ぎると、表面の保護膜(カーボン膜)を削ってしまうこ
とになるからである。アッシングの条件について、一例
を示すと、以下の通りである。 第一クリーニングチャンバー22内の圧力:1〜2Pa 酸素ガスの流量:100SCCM(SCCMは、0℃一
気圧で換算した気体の流量(cm3/分) 高周波電力:13.56MHz,50W 基板9の大きさ:直径3.5インチ 上記条件でアッシングを行う場合、0.3秒〜2.0秒
程度で汚損物質の充分な除去が行え、また、問題となる
保護膜の削れも生じない。尚、50Wを越える高周波電
力又は2.0秒を越える時間でアッシングを行うと、保
護膜の削れが生じる恐れがある。従って、50W以下の
高周波電力及び2.0秒以下の時間でアッシングを行う
ことが好ましい。
ついて説明する。図8は、図1に示す第二クリーニング
チャンバー23の構成を示す平面概略図である。第二ク
リーニングチャンバー23は、内部を排気する排気系2
31と、基板9の表面にガスを噴射するノズル232を
先端に備えたガス導入管233とを備えている。ノズル
232は、基板9と平行に設けられた円盤状であり、基
板9より少し大きい。また、ノズル232には、前方の
基板9に向かってガスを噴射するガス噴射口が多数均等
間隔をおいて設けられている。
射され、基板9の表面に付着している汚損物質が吹き飛
ばされるようになっている。第二クリーニングチャンバ
ー23内の圧力は1×10-4〜1×10-5Pa程度、基
板9の表面におけるガスの噴射圧力は100Pa程度で
ある。ガスには、アルゴン等の不活性ガス又は窒素等が
使用される。また、ガス導入管232につながる不図示
の配管上には、汚損物質を取り除くフィルタが設けられ
ることが好ましい。
中で行うことも可能である。しかしながら、大気中で行
うと、雰囲気自体の清浄度が真空中に比べて悪いため、
クリーニング後も基板9の表面に汚損物質が付着してい
る恐れが真空中で行う場合に比べて高い。尚、プラズマ
やガスブローによって基板9の表面をクリーニングする
構成の他、極細繊維によってクリーニングする構成も採
用可能である。即ち、メガネ拭きとして市販されている
ような0.06デニール程度の極細繊維よりなる布で基
板9の表面を擦るようにしてクリーニングしても良い。
て説明する。図9は、図1に示すバーニッシュチャンバ
ー24の構成を示す側面概略図である。図9に示すよう
に、バーニッシュチャンバー24は、内部を排気する排
気系241と、基板9を保持して基板9と同軸の回転軸
の周りに基板9を回転させる回転機構8と、回転機構8
により回転する基板9の表面に押し付けられるバーニッ
シュテープ242とを備えている。
して説明する。図10は、図9に示す回転機構8の構成
を示す断面概略図である。図10に示すように、回転機
構8は、水平に延びる棒状の前後駆動軸81と、前後駆
動軸81と同軸に設けられた円筒状の回転駆動軸82
と、前後駆動軸81を駆動させる第一前後駆動源83
と、回転駆動軸82を駆動させる回転駆動源84と、前
後駆動軸81及び回転駆動軸82を全体に前後移動させ
る第二前後駆動源85から主に構成されている。
6が設けられている。駆動ヘッド86は、基板9の中央
の開口より僅かに小さい円盤状部861と、前後駆動軸
81と同軸の円錘面を成すテーパー部862とから形成
されている。また、回転駆動軸82の先端には、接触片
821が設けられている。接触片821は、基板9を保
持する際に基板9の開口の縁に接触する部材である。図
11は、図10に示す接触片821の配置位置を示す正
面図である。図11に示すように、接触片821は、前
後駆動軸81と同軸の円周上に120度ずつ離れて三カ
所に配置されている。尚、図10に示すように、各接触
片821は、曲面より成る凹部状又はV字状の断面形状
となっている。
62のテーパー面に接触するようにして被駆動片822
が設けられている。被駆動片822と、接触片821と
は、連結板824によって連結されている。また、回転
駆動軸82の先端面には突起が設けられており、被駆動
片822は、コイルスプリング等のバネ部材823を介
して突起に固定されている。尚、接触片821は、回転
駆動軸82の先端の突起の部分より外側に位置し、先端
面上で滑動するようになっている。
機構811を介して前後運動源83に連結されている。
第一前後駆動源83は、サーボモータとボールねじの組
み合わせ又はエアシリンダ等の直線運動源である。ま
た、回転駆動源84は、回転駆動軸82の周面に設けら
れたギヤを介して連結されたモータである。さらに、第
二前後駆動源85は、前後駆動軸81、回転駆動軸8
2、第一前後駆動源83及び回転駆動源84等を保持し
たフレーム851を移動させてこれらを一体に前後運動
させるものである。尚、回転駆動軸82は、メカニカル
シール等の真空シールを介してバーニッシュチャンバー
24の器壁を気密に貫通している。また、バーニッシュ
チャンバー23内には、上記回転機構8と連動する不図
示のレバーが設けられている。レバーの構成は、前述し
た各ロボット61,62,63が備えるレバー60と同
様である。
ープ242は、バーニッシュチャンバー24内に設けら
れた巻装ローラ243に巻かれており、巻装ローラ24
3から引き出されて使用されるようになっている。バー
ニッシュチャンバー24内には、使用済みのバーニッシ
ュテープ242を巻き取る巻き取りローラ244が設け
られている。巻き取りローラ244は、バーニッシュチ
ャンバー24内に設けられた真空モータ(真空雰囲気内
で使用可能なモータ)245によって回転され、使用済
みのバーニッシュテープ242を巻き取るようになって
いる。尚、この巻き取りの動作により、巻装ローラ24
3が従動回転し、未使用のバーニッシュテープ242が
引き出されるようになっている。
て回転する際に、バーニッシュテープ242を基板9に
押し付ける押し付け具247が設けられている。押し付
け具247には、押し付け具247を駆動する駆動機構
87が設けられている。図12は、図9に示す押し付け
具247を駆動する駆動機構87の構成を示す側面概略
図である。
し付け具247に先端が固定された駆動軸871と、駆
動軸871を前方に押し出して押し付け具247を基板
9に押し付けるトルクモータ872と、駆動軸871及
びトルクモータ872を全体に前後移動させる直線駆動
源873とから主に構成されている。
ねじ874が連結されている。駆動軸871の後端部分
は中空になっており、ボールねじ874が噛み合ってい
る。駆動軸871は、不図示の回転規制部によって回転
しないようになっている。また、直線駆動源873に
は、モータとボールねじの組み合わせ又はエアシリンダ
等が使用できる。尚、駆動軸871は、メカニカルシー
ル等の真空シールを介してバーニッシュチャンバー24
の器壁を気密に貫通している。また、図9から判るよう
に、バーニッシュテープ242、巻装ローラ243、巻
き取りローラ244、真空モータ246、押し付け具2
47、及び、駆動機構87は、基板9が位置する位置を
挟んで両側に設けられている。
は、基板9の半径から中央の開口の半径を引いた長さに
ほぼ等しい長さとなっている。但し、バーニッシュテー
プ242及び押し付け具247に対して基板9を径方向
に相対的に移動させながら基板9を回転するようにすれ
ば、上記幅より短くても良い。
動作について、以下に説明する。バーニッシュチャンバ
ー24内が排気系241によって所定の真空圧力に排気
されている状態で、基板9を保持した第二基板保持具5
2がバーニッシュチャンバー24内に移動して停止す
る。この際の停止位置は、一方の基板9の中心が、図9
及び図10に示す前後駆動軸81の中心軸に一致する位
置である。尚、この際、第二前後駆動源85は、前後駆
動軸81や回転駆動軸82の先端部分が基板9より手前
側に位置するよう、前後駆動軸81や回転駆動軸82を
退避させている。
後駆動軸81や回転駆動軸82が一体に前進し、所定の
位置で停止する。この位置では、図10に示すように、
駆動ヘッド86が基板9の開口から突出するとともに、
接触片821が基板9と同一垂直面上に位置する。この
状態で、第一前後駆動源83が駆動され、前後駆動軸8
1が後退する。後退に伴い、テーパー部862のテーパ
ー面に接触している被駆動片822が、バネ部材823
の弾性に逆らって外側に移動する。この結果、各接触片
821も外側に移動し、基板9の開口の縁に接触する。
第一前後駆動源83は、前後駆動軸81に対してそれを
後退させる向きに適切な力を加えている。従って、各接
触片821が適切が圧力により基板9の開口の縁に押し
付けられた状態となる。これにより、基板9が保持され
た状態となる。この状態で、不図示のレバーが駆動さ
れ、第二基板保持具52の一対の板バネ(図9中不図
示)を押し広げる。この結果、基板9は、回転機構8に
のみ保持された状態となる。
し、前後駆動軸81及び回転駆動軸82を一体に回転さ
せる。この結果、各接触片821を介して保持されてい
る基板9も一体に回転する。尚、この回転の際、ジョイ
ント機構811は、前後駆動軸81と第一前後駆動源8
3との連結を切り離す。
の両側の押し付け具247の駆動機構87が駆動され
る。まず、駆動機構87のうち、直線駆動源873が動
作し、両側の押し付け具247が所定の前進位置まで前
進する。この前進位置は、押し付け具247がバーニッ
シュテープ242を基板9に押し付ける状態となる少し
手前の位置である。次に、トルクモータ872が動作
し、押し付け具247を少し前進させる。この結果、押
し付け具247がバーニッシュテープ242を基板9に
押し付ける。トルクモータ872の発生トルクが調節さ
れ、バーニッシュテープ242の押し付け圧力が所定の
値に制御される。
り、基板9の表面に存在する突起が削り取られる。ま
た、突起の除去に加え、基板9の表面に汚損物質が付着
している場合、この汚損物質が除去されることもある。
バーニッシュテープ242としては、ポリエチレンテレ
フタレート製又はポリアミド製のフィルム上にアルミナ
粒子又は炭化シリコン(SiC)粒子等の研磨砥粒を担
持したものが使用される。また、基板9の回転速度は、
100〜4000rpm程度で良い。
重な検討が必要である。バーニッシュテープ242によ
るバーニッシュを真空中で行う場合、バーニッシュテー
プ242と基板9の表面との間の摩擦力が大気中の場合
よりも大きくなる。このため、大気中の場合と同様の力
で押し付けると、基板9の表面を過剰に削り取ってしま
い、突起を取るだけではなく、保護膜の厚さを薄くして
しまう恐れがある。例えば1.0×10-2〜100Pa
程度の真空中でのバーニッシュの場合、押し付け力は
9.8〜588mN程度とすることが好ましい。
の表面に押し付けた状態で、基板9で無くバーニッシュ
テープ242の移動(巻き取り)を行ってバーニッシュ
を行う場合もある。また、基板9の回転とバーニッシュ
テープ242の移動の双方を行う場合もある。バーニッ
シュテープ242を基板9に押し付けた状態でバーニッ
シュテープ242の移動を行う場合、押し付け具247
には従動ローラに相当する構成が採用される。
全面に亘って行った後、駆動機構87が押し付け具24
7を所定の後退位置まで後退させ、回転駆動源84は回
転を停止する。次に、不図示のレバーによる第二基板保
持具52の板バネの押し広げを解除し、各保持爪によっ
て再び基板9を保持させる。その後、回転機構8は、ジ
ョイント機構811によって再び第一前後駆動源83と
前後駆動軸81とを連結させた後、第一駆動源81を動
作させて、前後駆動軸81を所定距離前進させる。この
結果、バネ部材823の弾性により接触片821が内側
に移動して基板9の保持が解消される。そして、第二前
後駆動源85を動作させて、前後駆動軸81及び回転駆
動軸82を一体に後退させ、元に退避位置に戻す。
う一つの基板9の中心が、前後駆動軸81と同軸になる
位置で停止させる。そして、前述したのと同様の動作を
繰り返して、もう一つの基板9に対してもバーニッシュ
を行う。尚、図1に示すように、本実施形態では、潤滑
層形成チャンバー25を挟んでバーニッシュチャンバー
24が二つ設けられている。従って、潤滑層形成の前と
後にバーニッシュを行うようになっている。
説明する。図13は、図1に示す潤滑層形成チャンバー
25の構成を示す側面概略図である。潤滑層形成チャン
バー25は、真空中で基板9の表面に潤滑層を形成する
ものである。具体的には、潤滑層形成チャンバー25
は、真空蒸着法により基板9の表面に潤滑層を形成する
ようになっている。図13に示すように、潤滑層形成チ
ャンバー25は、内部を排気する排気系251と、内部
に潤滑剤を貯めた一対の坩堝252と、坩堝252内の
潤滑剤を加熱して蒸発させるヒータ253と、蒸着中に
基板9を回転させて蒸着を均一化する回転機構8とを備
えている。
に貯められている。ヒータ253は、抵抗発熱方式のも
のが使用されている。場合によっては、電子線を照射し
て加熱するものや、高周波によって加熱するものでも良
い。尚、坩堝252の上側には、必要に応じてシャッタ
が設けられる。回転機構8は、図9に示すバーニッシュ
チャンバー24が備えるものと同様である。但し、図1
3に示す回転機構8は、各々の基板9を同時に保持して
回転できるよう、二つ設けられている。
動作について、以下に説明する。排気系251により所
定の真空圧力に排気されている状態で、基板9を保持し
た第二基板保持具52が潤滑層形成チャンバー25内に
移動して停止する。そして、回転機構8が各基板9を保
持して回転させる。並行して、ヒータ253が動作して
坩堝252内の潤滑剤を加熱する。加熱により潤滑剤が
蒸発し、各基板9の表面に付着して潤滑層としての潤滑
膜を堆積させる。即ち、二枚の基板9に同時に潤滑膜が
作成される。潤滑剤としては、PEPEを主成分とした
もので、分子量が2000〜4000程度のものが使用
できる。このような潤滑剤としては、例えばAUSMO
NT社から製品名ZDOL2000,ZDOL4000
等として販売されている。
0℃、潤滑層形成チャンバー25内の圧力は、1.0×
10-2〜100Pa程度で良い。このような条件で蒸着
を行うと、3〜5秒程度で厚さ1〜2nm程度の潤滑膜
が作成できる。尚、回転機構8による回転速度は、前述
したバーニッシュの場合よりも低く、5〜500rpm
程度でよい。このようにして潤滑層の形成を行った後、
ヒータ253の動作及び回転機構8の動作を止める。基
板9を第二基板保持具52に戻すとともに潤滑層形成チ
ャンバー25内を再度排気した後、第二基板保持具52
を次の後処理チャンバー26に移動させる。
ンバー27の構成について説明する。図14は、図1に
示す後処理チャンバー26の構成を示す側面概略図であ
る。ボンデッドレシオは、前述した通り、20〜30%
程度が最適であるとされている。本実施形態では、後処
理チャンバー26で基板を加熱するとともにその加熱の
温度及び時間を調節することにより、このボンデッドレ
シオを達成するようにしている。具体的には、基板9の
温度を30〜150℃程度に3〜5秒程度維持すること
により上記ボンデッドレシオを達成できる。
6内には、第二基板保持具52に保持された基板9の両
側の位置になるように赤外線ランプ261が設けられて
いる。また、後処理チャンバー26には、排気系262
が設けられており、後処理中、後処理チャンバー26内
を1×10-4〜1×10-5Pa程度に排気するようにな
っている。尚、潤滑層形成後の工程であるので、後処理
を真空中で行うことは、必須の条件ではないが、後処理
を真空中で行うことにより、高温に加熱された潤滑層の
表面に汚損物質の不純物が吸着されて取り込まれること
が防止できる。
たが、光照射により後処理を行うことも可能である。例
えば、光重合作用のある潤滑剤では、紫外線等の光を照
射することにより重合度を調整して基板9への付着性や
表面の潤滑性を調節することが可能である。この場合
は、前述した赤外線ランプに代えて紫外線ランプなどを
使用する。
基板9を冷却して、後のアンロードロックチャンバー2
8内の回収用ロボット62による取り扱い等を容易にす
るものである。冷却チェンバー27は、水素又はヘリウ
ム等の冷却用ガスを基板9の表面に吹き付け、基板9を
100℃以下に冷却するようになっている。特開平11
−203734号公報に開示された冷却機構を、この冷
却チェンバー27に用いると好適である。アンロードロ
ックチャンバー28に設けられた回収用ロボット62
は、基板9を第二基板保持具52から取り外して、大気
側のアンロードステーションに配置された回収用カセッ
ト621に搬送するものである。
の実施形態の説明も兼ねて、上記構成に係る本実施形態
の装置の全体の動作について、以下に説明する。まず、
基板9は、大気側のロードステーションに配置された搭
載用カセット611から搭載用ロボット61によって一
枚ずつロードロックチャンバー11に搬入され、第一基
板保持具51に搭載される。第一基板保持具51は、プ
リヒートチャンバー12に移動して基板9が予備加熱さ
れる。その後、第一基板保持具51は、下地膜作成チャ
ンバー13、磁性膜作成チャンバー14、保護膜作成チ
ャンバー15に順次移動し、基板9の上に、下地膜、磁
性膜、保護膜が積層される。
おいて、移載用ロボット63により第一基板保持具51
から取り外され、第二中継チャンバー21に待機する第
二基板保持具52に搭載される。基板9が取り外された
第一基板保持具51は、ロードロックチャンバー11に
戻り、次の基板9が搭載される。そして、同様に第一搬
送路1を周回する。
板9が搭載された第二基板保持具52は、第一クリーニ
ングチャンバー22、第二クリーニングチャンバー2
3、バーニッシュチャンバー24、潤滑層形成チャンバ
ー25に順次移動し、保護膜の上に潤滑層が形成され
る。そして、第二基板保持具52は、後処理チャンバー
26、冷却チェンバー27の順に移動して基板9の後処
理及び冷却が行われる。第二基板保持具52は、アンロ
ードロックチャンバー28に達して、回収用ロボット6
2により基板9が第二基板保持具52から取り外され、
大気側の回収用カセット621に搬出される。第二基板
保持具52は、基板9が取り外された後、第二中継チャ
ンバー21に移動して再び次の基板9の保持に使用さ
れ、第二搬送路2を周回する。尚、各チャンバー10〜
17,20〜29には、基板保持具51,52が位置し
ており、タクトタイム毎に次の各チャンバー10〜1
7,20〜29に移動する。
は、以下のような技術的意義を有する。まず、一つの装
置で、下地膜の作成から潤滑層の形成まで一貫して行え
るので、生産設備のコストや装置を運転する人件費のコ
スト等が、従来に比べて安価となる。また、搭載用カセ
ット611内の全ての基板9が処理されて回収用カセッ
ト621に回収されるまでの間、装置は無人運転するこ
とが可能であり、無人運転の時間が従来に比べて長くな
る。このため、生産性の点でも向上する。
貫して潤滑層の形成まで行うので、保護膜と潤滑層との
界面や潤滑層中、又は、潤滑層の表面への汚損物質の混
入又は付着が抑制される。このため、本実施形態によれ
ば、汚損物質による記録層の汚損、潤滑層の付着性の低
下、潤滑層の膜厚の不均一化、潤滑層のボンデッドレシ
オ制御の精度低下等の問題の発生が抑制され、スペーシ
ングが減少しつつある磁気記録ディスクの製造に極めて
適した構成が提供される。
汚損物質がプラズマアッシング及びガスブローによって
除去されるので、この点で、さらに上記効果が高く得ら
れる。プラズマアッシングは、主に有機系の汚損物質の
除去に効果的であり、ガスブローは、金属やガラス等の
無機系の汚損物質の除去に効果的である。そして、第一
第二クリーニングチャンバー22,23でのクリーニン
グの後、基板9が大気に晒されることなく潤滑層形成チ
ャンバー25に運ばれて潤滑層が形成されるので、清浄
化された表面が大気によって汚損されることがなく、清
浄な表面のまま潤滑層が形成される。このため、上記効
果がさらに高く得られる。
で、バーニッシュの際に大気中の汚損物質が基板9の付
着することが無い。この点でも、汚損物質に起因した問
題がさらに抑制されている。そして、バーニッシュ後
に、基板9が大気に晒されることなく潤滑層形成チャン
バー25に搬送されて潤滑層が形成されるので、同様に
この効果がさらに高く得られる。
空中で行われるため、後処理の際に基板9の表面に大気
中の汚損物質が付着することが無い。この点でも、この
点でも、汚損物質に起因した問題がさらに抑制されてい
る。そして、潤滑層形成後に、基板9が大気に晒される
ことなく後処理チャンバー26に搬送されて潤滑層が形
成されるので、同様にこの効果がさらに高く得られる。
する構成は、以下のような技術的意義を有する。潤滑剤
を希釈する溶剤としては、潤滑剤がフッ素系であること
から、希釈用溶剤としては以前はフロンが多く使用され
た。しかしながら、オゾン層破壊の問題を背景として、
パーフルオロカーボン(PFC)等のフロン代替溶剤が
多く使用されるようになった。しかし、このフロン代替
溶剤も、地球温暖化の原因物質であるとされ、溶剤の使
用そのものを問題視する傾向もある。
の汚損である。溶剤に溶解して塗布する結果、潤滑層に
不純物が混入し、これが原因で、イオン等の不純物が存
在することによる磁気ヘッドの腐食、潤滑層表面に存在
する突起による磁気ヘッドの機械的損傷、潤滑特性が充
分でないことによる磁気ヘッドのディスク表面への吸着
等の問題が生じることがある。本実施形態の方法及び装
置では、溶剤を使用しないので、このような溶剤を使用
することに起因する問題は無い。
易する等の目的から、少量の溶剤を使用する場合もあ
る。溶剤としては、3M社製のHFE7300,710
0(商品名)等のパーフルオロアルキル系溶剤が使用さ
れる。使用量は、潤滑剤に対して1体積%以下である。
録ディスク製造装置について説明する。図15は、本願
発明の第二の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主
要部を示す図である。図15に示す実施形態の装置は、
基板9の表面をクリーニングするためのプラズマアッシ
ングを行う構成が、前述した実施形態と異なっている。
即ち、この図15に示す実施形態では、保護膜作成チャ
ンバー15でアッシングを行うようになっており、図1
5にはこの保護膜作成チャンバー15の構成が示されて
いる。
は、図6に示すものとほぼ同様であるが、ガス導入系1
52の構成が異なっている。即ち、図15に示すガス導
入系152は、炭化水素化合物と水素の混合ガスと、酸
素ガスとを、バルブ154で切り替えて選択的に保護膜
作成チャンバー15に導入することができるようになっ
ている。
する場合、炭化水素化合物と水素の水素ガスを導入する
ようにする。保護膜の作成の後、第一基板保持具51を
移動させず、排気系151によって保護膜作成チャンバ
ー15内を5×10-2Pa程度まで排気する。そして、
バルブ154の開閉によって導入ガスを酸素に切り替え
る。そして、前述した実施形態と同様に、酸素の高周波
プラズマによりアッシングを行う。
表面の汚損物質のみならず、第一基板保持具51に付着
した汚損物質も除去できるという特段の技術的意義があ
る。第一基板保持具51に汚損物質が付着したままであ
ると、次の基板9の保持の際などにこの汚損物質が基板
9に移動して付着し易い。本実施形態の装置によれば、
基板9の表面に加え、このような第一基板保持具51を
経由した汚損物質の付着も抑制できるという効果があ
る。また、プラズマがより拡散するように条件を設定す
ると、保護膜作成チャンバー15内の構造物の露出面に
付着した汚損物質を除去するようにすることも可能であ
る。
録ディスク製造装置について説明する。図16は、本願
発明の第三の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主
要部を示す図である。この第三の実施形態の装置は、前
述した第一の実施形態に対して、基板9の表面をクリー
ニングする第三クリーニングチャンバー200を追加し
た構成となっている。第三クリーニングチャンバー20
0は、図1に示す構成において、例えば、第二クリーニ
ングチャンバー23とバーニッシュチャンバー24との
間に設けることができる。図16は、この第三クリーニ
ングチャンバー200の構成を示した側面概略図となっ
ている。
200は、基板9の表面にレーザーを照射してクリーニ
ングするようになっている。即ち、第三クリーニングチ
ャンバー200は、レーザー発振器201と、レーザー
発振器201から発振されたレーザー光を内部に導入す
る導入窓202とを備えている。導入窓202は、第三
クリーニングチャンバー200の開口を気密に塞ぐよう
に設けられている。レーザー光による基板9の表面のク
リーニングは、主に、アブレーション効果によって行わ
れる。即ち、基板9の表面に付着した汚損物質にレーザ
ー光が照射されると、レーザー光のエネルギーにより汚
損物質の結合が解かれて除去される。尚、第三クリーニ
ングチャンバー200も排気系203を有しており、上
記クリーニングも同様に真空中で行われる。
ングの一例について示すと、 レーザー:エキシマレーザー(波長248nm) 照射エネルギー密度:200mJ/cm2以下 照射方式:1〜100Hz程度のパルス パルス数:100以下 との条件が挙げられる。尚、200mJ/cm2を越え
ると、基板9の表面の保護膜を削る恐れがある。保護膜
を削らない範囲でクリーニングを行うため、照射エネル
ギー密度を低くしたり、パルスの周波数を低くしたり、
パルス数を小さくしたりしても良い。
一に照射できるよう、レーザー光を基板9の径方向に対
して走査するとともに、前述した実施形態におけるもの
と同様の回転機構により基板9を回転させながらレーザ
ー光の照射を行うと好適である。
録ディスク製造装置について説明する。図17は、本願
発明の第四の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主
要部を示す図である。この第四の実施形態の大きな特徴
点は、バーニッシュ処理と潤滑層形成とが一つのチャン
バーで行える点である。即ち、第一の実施形態のバーニ
ッシュチャンバー25及び潤滑層形成チャンバー26に
代えて、バーニッシュと潤滑層形成とを行うバーニッシ
ュ兼潤滑層形成チャンバー210が設けられている。図
17は、このバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー21
0の構成を示す側面概略図となっている。
0は、内部を排気する排気系211と、基板9を保持し
て基板9と同軸の回転軸の周りに基板9を回転させる回
転機構8と、回転機構8により回転する基板9の表面に
押し付けられるバーニッシュテープ212と、バーニッ
シュテープ212によるバーニッシュと同時に基板9の
表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布具213とをを備え
ている。
は、前述した第一の実施形態におけるものと同様なの
で、説明は省略する。潤滑剤塗布具213は、先端から
潤滑剤を吐出するシリンジ214と、シリンジ214に
接続された供給ホース215と、潤滑剤を溜めた不図示
の容器から潤滑剤を供給ホース216を通してシリンジ
214に送る不図示の送出ポンプとから主に構成されて
いる。尚、シリンジ214及び供給ホース215は、基
板9が位置する位置の両側に設けられている。
造方法の実施形態の説明も兼ね、図17に示すバーニッ
シュ兼潤滑層形成チャンバー210の動作について、以
下に説明する。バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー2
10内が排気系211によって所定の真空圧力に排気さ
れている状態で、前述した第一の実施形態と同様に、基
板9を保持した第二基板保持具52がバーニッシュ兼潤
滑層形成チャンバー210内に移動して所定位置で停止
する。そして、回転機構8が一つの基板9を保持して回
転させる。この回転の際、基板9の両側の押し付け具が
不図示の駆動部により基板9に向けて変位し、基板9の
両面にバーニッシュテープ212を押し付ける。この結
果、基板9の表面に存在する突起が削り取られる。
る。不図示の送出ポンプによって供給ホース215を通
してシリンジ214に潤滑剤が送られ、シリンジ214
から吐出される。吐出された潤滑剤は、バーニッシュテ
ープ212の上に塗布される。潤滑剤はバーニッシュテ
ープ212の移動とともに移動し、潤滑剤が塗布された
部分のバーニッシュテープ212が基板9の表面に押し
付けられると、バーニッシュテープ212と基板9との
間で潤滑剤が加圧されて薄く引き延ばされ、それととも
に基板9の表面に塗布される。潤滑剤としては、前述し
たPEPEを主成分としたもので良い。前述したよう
に、少量の溶剤を使用する場合もある。また、バーニッ
シュ兼潤滑層形成チャンバー210内の圧力や押し付け
具による押し付け圧力も、前述した実施形態と同様で良
い。
基板9の両面の全面に亘って行った後、押し付け具を後
退させ、回転機構8による回転を停止する。第二基板保
持具52を移動させ、回転機構8がもう一つの基板9を
保持して回転させる。そして、同様にしてバーニッシュ
と潤滑層の形成とを同時に行う。尚、バーニッシュ兼潤
滑層形成チャンバー210以外の部分での動作は、前述
した第一の実施形態と同様である。
潤滑層形成チャンバー210は、バーニッシュと潤滑剤
の塗布とを同時に行うので、従来に比べて生産性が向上
している。尚、この場合の「同時に」とは、バーニッシ
ュと潤滑剤の塗布とが文字通り同時に行われる場合と、
厳密には同時に生ずる作用ではないが、おおまかには同
時に行われる場合とを含む。また、本実施形態では、バ
ーニッシュや潤滑剤の塗布が、真空中で行われるので、
大気中の汚損物質が潤滑層に取り込まれてしまうことが
無く、この点でも良質なディスクの製造に貢献できる。
但し、大気中でこれらを行っても、生産性を向上させる
効果は同様に得られる。
と、バーニッシュと潤滑剤塗布とを同時に行うことと
は、非常に密接な関連を有する。即ち、バーニッシュテ
ープ212によるバーニッシュを真空中で行うと、汚損
物質低減には非常に有効であるが、バーニッシュテープ
212と基板9の表面との間の摩擦力が大気中の場合よ
りも大きくなるため、バーニッシュが過剰となる恐れが
ある。バーニッシュが過剰とは、突起を削るだけでな
く、予め形成された保護膜等を削ってしまうというよう
な事態である。一方、潤滑剤は、原料のままでは非常に
粘性が高い。従って、溶剤に溶かした方が塗布はし易
い。しかし、溶剤の使用は前述したような問題がある。
挙に解決する一石二鳥的な技術的意義を有する。つま
り、バーニッシュテープを介して基板9に潤滑剤を塗布
する構成を採用すると、バーニッシュテープと基板9と
の間に潤滑剤が入り込むことによって過剰なバーニッシ
ュが防止されるのに加え、粘性の高い潤滑剤であっても
基板9への塗布が容易にできるという効果が得られる。
シュテープ212の上に塗布することで基板9の表面へ
の潤滑層の形成を行ったが、第一の実施形態のように、
蒸着法によって行ってもよい。即ち、バーニッシュ兼潤
滑層形成チャンバー210内に、図13に示すような坩
堝252及びヒータ253を設けるようにしても良い。
また、スプレー法によって潤滑層の形成を行ってもよ
い。この場合は、バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー
210内に噴射具を設け、溶剤に溶かした潤滑剤を噴射
具から噴射させるようにする。
録ディスク製造装置について説明する。図18は、本願
発明の第五の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主
要部を示す図である。この第五の実施形態は、バーニッ
シュチャンバー24の構成が第一の実施形態と異なって
いる。即ち、この実施形態では、バーニッシュに先だっ
てバーニッシュテープ242の表面を真空中でクリーニ
ングするクリーニング手段88が設けられている点であ
る。クリーニング手段88は、バーニッシュチャンバー
242内でバーニッシュテープ242をクリーニングす
るようになっている。
損物質として、酸素イオン、硫酸イオン等を持つ分子
膜、塵埃、油脂等の有機物等が付着していることがあ
る。このような汚損物質が付着した状態でバーニッシュ
を行うと、汚損物質が基板9の表面に移動して付着して
しまう。本実施形態では、このようなことを考慮し、バ
ーニッシュに先だってバーニッシュテープの表面をクリ
ーニング手段88によってクリーニングするようになっ
ている。具体的は、クリーニング手段88は、バーニッ
シュチャンバー24内に設けられたイオンビーム源88
1と、イオンビーム源881に原料ガスを供給するガス
供給系882とから主に構成されている。
ガスを供給するものであり、イオンビーム源881はア
ルゴンイオン又は酸素イオンのビームをバーニッシュテ
ープ242に照射するようになっている。イオンビーム
の加速エネルギーは250〜600eV、バーニッシュ
テープ242への入射角は30〜40度程度とすること
が好ましい。尚、イオンビームによるバーニッシュテー
プ242の損傷が問題となるときは、加速エネルギーを
小さくしたり、入射角を大きくしたりする。イオンビー
ムの照射パターンは、幅がバーニッシュテープ242の
幅と同じかそれより少し大きい程度、長さが30mm程
度のほぼ長方形とする。尚、イオンビーム源881は、
不図示の収束電極を備えており、この程度のパターンに
なるようにイオンビームを収束させる。
オンビームは、バーニッシュテープ242の表面に存在
する汚損物質を弾き出したり削ったりして除去する。こ
れにより、バーニッシュテープ242の表面が清浄化さ
れ、清浄な表面のバーニッシュテープが前述した通り基
板の表面に押し付けられてバーニッシュが行われる。こ
のため、バーニッシュテープ242を経由した汚損物質
の基板9の表面への付着が防止される。本実施形態で
は、イオンビームによりバーニッシュテープ242の表
面をクリーニングしたが、プラズマやレーザーの作用に
よってクリーニングすることも可能である。また、前述
した第四の実施形態の構成において、バーニッシュテー
プ212の表面をクリーニングするようにすることも可
能である。
実施形態について説明する。図1に示す磁気記録ディス
ク製造装置は、そのまま請求項33の発明の実施形態と
なっている。即ち、二つの無終端状の搬送路1,2の各
々に沿って複数の真空チャンバー10〜17,20〜2
9が接続され、その二つの搬送路1,2をつなぐ第三搬
送路3に沿って基板9を大気に取り出すことなく真空中
で搬送する移載用ロボット63が設けられている。
ャンバー10〜17を設け、搬送路1に沿って基板保持
具51を周回させる構成は、基板保持具51を大気に取
り出すことがないので、基板保持具51を介して大気中
の汚損物質が装置に持ち込まれないというメリットがあ
る。しかしながら、このようなインライン型装置におい
て、真空チャンバー10〜17の数をもっと多くしよう
とすると、搬送路1の全長が長くなってしまう。図1か
ら類推されるように、搬送路1の全長が長くなると、搬
送路1で囲まれた空間が大きくなる。この部分の空間
は、特に基板9の処理とは無関係な無駄な空間であるの
で、この部分の空間が大きくなることによる専有面積の
増大は、有意義ではない。
終端状の搬送路2を設定してこの搬送路にそって真空チ
ャンバー20〜29を増設するようにすれば、装置全体
の占有面積をそれほど増大させることなく、より多くの
真空チャンバーを増設できる。このため、より多くの処
理を真空中で一貫して行うようにする場合、非常に適し
たものとなる。
え方は、前述した磁気記録ディスク製造の場合には限ら
れず、適用が可能である。例えば、コンパクトディスク
などの光学式の情報記録媒体の製造や液晶基板等の表示
デバイスの製造等においても、インライン型の構成を採
用する限り、適用が可能である。尚、請求項2から5の
磁気記録ディスク製造装置の発明の実施に際しては、上
述したようなインライン型の装置に限定されるものでは
ない。搬送ロボットを備えた搬送チャンバーの周囲に複
数の処理チャンバーやロードロックチャンバー、アンロ
ードロックチャンバーを配置したクラスターツール型の
装置でも良い。
名称は、磁気記録ディスクの製造に用いられる装置の意
味である。従って、それのみですべての製造工程が行わ
れる場合と、他の装置において他の製造工程が行われる
場合ともを含む。また、本明細書において、「磁気記録
ディスク」とは、磁気の作用を利用して情報の記録が行
われるディスクの総称であり、光磁気ディスクのよう
に、磁気の作用とともに他の作用も利用して情報を記録
するディスクも広く含む。
の方法又は請求項16記載の装置によれば、磁性膜の作
成の後も、真空中で一貫して潤滑層の形成まで行うの
で、保護膜とその下地との界面や潤滑層中、又は、潤滑
層の表面への汚損物質の混入又は付着が抑制される。こ
のため、汚損物質による記録層の汚損、潤滑層の付着性
の低下、潤滑層の膜厚の不均一化、潤滑層のボンデッド
レシオ制御の精度低下等の問題の発生が抑制され、スペ
ーシングが減少しつつある磁気記録ディスクの製造に極
めて適した構成が提供される。また、請求項2乃至5記
載の方法又は請求項17乃至20記載の装置によれば、
上記効果に加え、潤滑層の形成の前に基板の表面が真空
中のクリーニングにより清浄化されるので、上記効果が
さらに高く得られる。また、請求項6記載の方法又は請
求項21記載の装置によれば、クリーニング後に基板が
大気に晒されることなく潤滑層が形成されるので、上記
効果がさらに高く得られる。また、請求項7記載の方法
又は請求項23記載の装置によれば、バーニッシュが真
空中で行われるので、バーニッシュの際に大気中の汚損
物質が基板の表面に付着することが無い。このため、汚
損物質に起因した上記問題が抑制される。また、請求項
8記載の方法又は請求項24記載の装置によれば、バー
ニッシュ後に基板が大気に晒されることなく潤滑層が形
成されるので、上記効果がさらに高く得られる。また、
請求項9記載の方法又は請求項25記載の装置によれ
ば、上記効果に加え、バーニッシュに先だってバーニッ
シュテープがクリーニングされるので、バーニッシュテ
ープによる基板の表面の汚損が防止される。また、請求
項10記載の方法又は請求項26もしくは27記載の装
置によれば、バーニッシュと潤滑層形成とが同時に又は
ほぼ同時に行われるので、生産性が向上する。また、請
求項11記載の方法又は請求項28記載の装置によれ
ば、上記効果に加え、バーニッシュに先だってバーニッ
シュテープがクリーニングされるので、バーニッシュテ
ープによる基板の表面の汚損が防止される。また、請求
項12記載の方法又は請求項29記載の装置によれば、
上記効果に加え、溶剤を使用しないので、溶剤の使用に
起因した問題が無い。また、請求項13記載の方法又は
請求項30記載の装置によれば、上記効果に加え、バー
ニッシュ及び潤滑層形成が真空中で行われるので、基板
の表面への汚損物質の付着が抑制される。このため、汚
損物質の付着に起因した問題が抑制される。また、請求
項14記載の方法又は請求項31記載の装置によれば、
潤滑層の特性を改善する後処理が真空中で行われるの
で、後処理の際に汚損物質が基板の表面に付着するのが
抑制される。このため、汚損物質の付着に起因した問題
が抑制される。また、請求項15記載の方法又は請求項
32記載の装置によれば、潤滑層形成後、基板が大気に
晒されることなく後処理が行われるので、上記効果がさ
らに高く得られる。また、請求項22記載の装置によれ
ば、プラズマアッシングによって基板の表面の汚損物質
が除去されてクリーニングされる上、保護膜作成チャン
バー内の露出面に付着した汚損物質も同時に除去でき
る。また、プラズマアッシングによってクリーニングを
行うチャンバーを別途設ける必要が無い。また、請求項
33記載の装置によれば、複数の無終端状の搬送路のう
ちの隣接する少なくとも二つの搬送路をつなぐ別の搬送
路に沿って基板を大気に取り出すことなく真空中で搬送
されるので、装置全体の占有面積をそれほど増大させる
ことなく、より多くの真空チャンバーを増設できる。こ
のため、より多くの処理を真空中で一貫して行うように
する場合、非常に適したものとなる。
造装置の平面概略図である。
び直線移動機構の構成を示す正面概略図である。
び直線移動機構の構成を示す側断面概略図である。
た方向転換機構の構成を示す側面概略図である。
示す平面概略図である。
示す平面概略図である。
構成を示す平面概略図である。
構成を示す平面概略図である。
を示す側面概略図である。
図である。
正面図である。
機構87の構成を示す側面概略図である。
を示す側面概略図である。
す側面概略図である。
ク製造装置の主要部を示す図である。
ク製造装置の主要部を示す図である。
ク製造装置の主要部を示す図である。
ク製造装置の主要部を示す図である。
4)
め、潤滑層93の形成後、潤滑層93に対して熱エネル
ギー又は光エネルギー等を与え末端基の結合を制御する
処理(以下、後処理と呼ぶ)が行われる。しかしなが
ら、成膜直後の保護膜92の表面は、化学的に活性で、
大気に晒されると、大気中のガスやイオン等の汚損物質
が多く吸着される。この結果、潤滑層93を形成した
際、潤滑層93と保護膜92との間に汚損層が形成され
てしまう。この汚損層が形成されると、後処理において
ボンデッドレシオの制御精度を充分に確保することが困
難となってしまう。このような問題を防止するため、汚
損物質等を減少させる設備等、製造環境の整備に対して
多大な投資を余儀なくされているのが現状である。
1,2の各々角の部分に設けられた真空チャンバーは、
基板9の搬送方向を90度転換する方向転換機構を備え
た方向転換チャンバー17,29になっている。図4を
使用して、一例として方向転換チャンバー17に備えら
れた方向転換機構の構成について説明する。図4は、図
1に示す方向転換チャンバー17に備えられた方向転換
機構の構成を示す側面概略図である。図4に示す方向転
換機構は、上述した構成と同様の磁気結合ローラ(図4
中不図示)等を含む直線移動機構を全体に保持した保持
体721と、この保持体721を回転させて直線移動機
構全体を回転させる回転用モータ722とから主に構成
されている。
直線移動機構が駆動され、90度曲げられた第一搬送路
1に沿って第一基板保持具51を移動させ、次の真空室
チャンバーまで第一基板保持具51を搬送させる。従っ
て、曲げられた後の第一搬送路1においても、基板91
の板面は搬送方向の側方に向くようになっている。上記
方向転換機構の構成において、90度等の所定角度の回
転の制御は、回転用モータ722の制御によって行って
も良いし、保持体721が所定角度回転したのを検出す
る不図示のセンサ機構等によって行ってもよい。
搭載用ロボット61が設けられている。搭載用ロボット
61は、大気側であるロードステーションに配置された
搭載用カセット611から基板9を一枚ずつ取り出し
て、第一基板保持具51に基板9を搭載するものであ
る。プリヒートチャンバー12は、基板9を加熱して基
板9の表面又は内部のガスを予め放出させるものであ
る。プリヒートチャンバー12は、輻射加熱ランプによ
って基板9を所定の温度まで加熱するよう構成される。
機構811を介して第一前後運動源83に連結されてい
る。第一前後駆動源83は、サーボモータとボールねじ
の組み合わせ又はエアシリンダ等の直線運動源である。
また、回転駆動源84は、回転駆動軸82の周面に設け
られたギヤを介して連結されたモータである。さらに、
第二前後駆動源85は、前後駆動軸81、回転駆動軸8
2、第一前後駆動源83及び回転駆動源84等を保持し
たフレーム851を移動させてこれらを一体に前後運動
させるものである。尚、回転駆動軸82は、メカニカル
シール等の真空シールを介してバーニッシュチャンバー
24の器壁を気密に貫通している。また、バーニッシュ
チャンバー23内には、上記回転機構8と連動する不図
示のレバーが設けられている。レバーの構成は、前述し
た各ロボット61,62,63が備えるレバー60と同
様である。
し付け具247が先端に固定された駆動軸871と、駆
動軸871を前方に押し出して押し付け具247を基板
9に押し付けるトルクモータ872と、駆動軸871及
びトルクモータ872を全体に前後移動させる直線駆動
源873とから主に構成されている。
全面に亘って行った後、駆動機構87が押し付け具24
7を所定の後退位置まで後退させ、回転駆動源84は回
転を停止する。次に、不図示のレバーによる第二基板保
持具52の板バネの押し広げを解除し、各保持爪によっ
て再び基板9を保持させる。その後、回転機構8は、ジ
ョイント機構811によって再び第一前後駆動源83と
前後駆動軸81とを連結させた後、第一駆動源81を動
作させて、前後駆動軸81を所定距離前進させる。この
結果、バネ部材823の弾性により接触片821が内側
に移動して基板9の保持が解消される。そして、第二前
後駆動源85を動作させて、前後駆動軸81及び回転駆
動軸82を一体に後退させ、元の退避位置に戻す。
する構成は、以下のような技術的意義を有する。潤滑剤
を希釈する溶剤としては、潤滑剤がフッ素系であること
から、以前はフロンが多く使用された。しかしながら、
オゾン層破壊の問題を背景として、パーフルオロカーボ
ン(PFC)等のフロン代替溶剤が多く使用されるよう
になった。しかし、このフロン代替溶剤も、地球温暖化
の原因物質であるとされ、溶剤の使用そのものを問題視
する傾向もある。
録ディスク製造装置について説明する。図18は、本願
発明の第五の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主
要部を示す図である。この第五の実施形態は、バーニッ
シュチャンバー24の構成が第一の実施形態と異なって
いる。即ち、この実施形態では、バーニッシュに先だっ
てバーニッシュテープ242の表面を真空中でクリーニ
ングするクリーニング手段88が設けられている点であ
る。クリーニング手段88は、バーニッシュチャンバー
24内でバーニッシュテープ242をクリーニングする
ようになっている。
Claims (33)
- 【請求項1】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成す
る磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面
に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとの間で、基
板を大気に晒すことなく搬送する動作を含むことを特徴
とする磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項2】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成す
る磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面
に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録デ
ィスク製造方法であって、磁性膜作成工程の後であって
潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニン
グするクリーニング工程を含むことを特徴とする磁気記
録ディスク製造方法。 - 【請求項3】 前記クリーニング工程は、基板の表面を
臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で
生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基
板の表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去す
る工程であることを特徴する請求項2記載の磁気記録デ
ィスク製造方法。 - 【請求項4】 前記クリーニング工程は、基板の表面に
レーザー光を照射し、基板の表面に付着した汚損物質
を、照射されたレーザー光のエネルギーにより除去する
工程であることを特徴する請求項2記載の磁気記録ディ
スク製造方法。 - 【請求項5】 前記クリーニング工程は、基板の表面に
ガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物質をガス流
によって強制的に吹き飛ばす工程であることを特徴とす
る請求項2記載の磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項6】 前記クリーニング工程から前記潤滑層形
成工程までの間、基板が大気に晒されないことを特徴と
する請求項2乃至5いずれかに記載の磁気記録ディスク
製造方法。 - 【請求項7】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成す
る磁性膜作成工程を含む磁気記録ディスク製造方法であ
って、 磁性膜作成工程の後に基板の表面の突起を除去するバー
ニッシュ工程を真空中で行うことを特徴する磁気記録デ
ィスク製造方法。 - 【請求項8】 前記磁性膜作成工程の後に基板の表面に
潤滑層を形成する潤滑層形成工程を含む方法であって、
前記バーニッシュ工程から潤滑層形成までの工程の間、
基板が大気に晒されないことを特徴とする請求項7記載
の磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項9】 前記バーニッシュは、バーニッシュテー
プを基板の表面に擦り付けることにより行われるもので
あり、このバーニッシュテープを真空中でクリーニング
した後にバーニッシュに使用することを特徴とする請求
項7又は8記載の磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項10】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表
面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録
ディスク製造方法であって、 前記磁性膜作成工程の後に、基板の表面の突起を除去す
るバーニッシュとともに前記潤滑層形成工程を同時に行
う方法であり、 前記バーニッシュは、バーニッシュテープを基板の表面
に擦り付けることにより行われるものであり、前記潤滑
層の形成は、バーニッシュテープに潤滑剤を塗布してバ
ーニッシュテープが基板の表面の擦り付けられる際に潤
滑剤を基板の表面に塗布することにより行われるもので
あることを特徴とする磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項11】 前記バーニッシュに先立ち前記バーニ
ッシュテープの表面を真空中でクリーニングすることを
特徴とする請求項10記載の磁気記録ディスク製造方
法。 - 【請求項12】 前記潤滑剤が、溶剤に溶かすことなく
塗布されることを特徴とする請求項10又は11記載の
磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項13】 前記バーニッシュ及び前記潤滑層の形
成は、真空中で行われるものであることを特徴とする請
求項10、11又は12記載の磁気記録ディスク製造方
法。 - 【請求項14】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表
面に潤滑層を形成する工程とを含む磁気記録ディスク製
造方法であって、 前記潤滑層形成工程の後、潤滑層を加熱して又は潤滑層
に光照射して潤滑層の下地に対する付着性及び潤滑層の
潤滑性を調節する後処理工程を真空中で行うことを特徴
とする磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項15】 前記潤滑層形成工程から前記後処理工
程までの間、基板が大気に晒されないことを特徴とする
請求項14記載の磁気記録ディスク製造方法。 - 【請求項16】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に真空中で
基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーと
を備えた磁気記録ディスク製造装置であって、磁性膜作
成チャンバーから潤滑層形成チャンバーへ基板を大気に
晒すことなく搬送する搬送系が設けられていることを特
徴とする磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項17】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表
面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた
磁気記録ディスク製造装置であって、 磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表
面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えて
いることを特徴とする磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項18】 前記クリーニングチャンバーは、基板
の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラ
ズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用に
よって基板の表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させ
て除去するチャンバーであることを特徴する請求項17
記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項19】 前記クリーニングチャンバーは、基板
の表面にレーザー光を照射し、基板の表面に付着した汚
損物質を、照射されたレーザー光のエネルギーにより除
去するチャンバーであることを特徴する請求項17記載
の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項20】 前記クリーニングチャンバーは、基板
の表面にガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物質
をガス流によって強制的に吹き飛ばすチャンバーである
ことを特徴とする請求項17記載の磁気記録ディスク製
造装置。 - 【請求項21】 前記クリーニングチャンバーから前記
潤滑層形成チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送
する搬送系を備えていることを特徴とする請求項17乃
至20いずれかに記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項22】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜の上に保護膜を作
成する保護膜作成チャンバーとを備えた磁気記録ディス
ク製造装置であって、保護膜作成チャンバーは、基板の
表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズ
マ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によ
って基板の表面の汚損物質を揮発性の酸化物に酸化させ
て除去するプラズマ形成手段を備えていることを特徴と
する磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項23】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製
造装置であって、磁性膜作成後に基板の表面の突起を除
去するバーニッシュを真空中で行うバーニッシュチャン
バーが設けられていることを特徴とする磁気記録ディス
ク製造装置。 - 【請求項24】 前記バーニッシュの後に基板の表面に
潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーが設けられてお
り、前記バーニッシュチャンバーから潤滑層形成チャン
バーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系を備え
ていることを特徴とする請求項23記載の磁気記録ディ
スク製造装置。 - 【請求項25】 前記バーニッシュチャンバーは、バー
ニッシュテープを基板の表面に擦り付けることによりバ
ーニッシュを行うものであり、バーニッシュに先だって
バーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングする
クリーニング手段が設けられていることを特徴とする請
求項23又は24記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項26】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製
造装置であって、 磁性膜作成後に基板の表面の突起を除去するとともに基
板の表面に潤滑層を形成するバーニッシュ兼潤滑層形成
チャンバーを備えていることを特徴とする磁気録ディス
ク製造装置。 - 【請求項27】 前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャン
バーは、基板の表面に擦り付けられることにより突起を
除去するバーニッシュテープと、潤滑剤をバーニッシュ
テープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板の
表面の擦り付けられる際に潤滑剤が基板の表面に塗布さ
れるようにする潤滑剤塗布具とを備えていることを特徴
とする請求項26記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項28】 前記バーニッシュに先だって前記バー
ニッシュテープの表面を真空中でクリーニングするクリ
ーニング手段が設けられていることを特徴とする請求項
27記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項29】 前記潤滑剤塗布具は、潤滑剤を溶剤に
溶かすことなく塗布するものであることを特徴とする請
求項27又は28記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項30】 前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャン
バーは、真空中で前記バーニッシュと前記潤滑層形成と
を行うものであることを特徴とする請求項27、28又
は29記載の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項31】 基板の表面に記録層用の磁性膜を作成
する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表
面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた
磁気録ディスク製造装置であって、 前記潤滑層を形成する工程の後に潤滑層を加熱して又は
潤滑層に光照射して潤滑層の下地に対する付着性及び潤
滑層の潤滑性を調節する後処理を真空中で行う後処理チ
ャンバーが設けられていることを特徴とする磁気記録デ
ィスク製造装置。 - 【請求項32】 前記潤滑層形成チャンバーから前記後
処理チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬
送系が設けられていることを特徴とする請求項31記載
の磁気記録ディスク製造装置。 - 【請求項33】 搬送路に沿って複数の真空チャンバー
を接続したインライン型基板処理装置であって、 無終端状の搬送路が複数設定されていてその各々の搬送
路に沿って複数の真空チャンバーが接続されており、複
数の搬送路のうちの隣接する少なくとも二つの搬送路を
つなぐ別の搬送路が設定されており、その別の搬送路に
沿って基板を大気に取り出すことなく真空中で搬送する
搬送系が設けられていることを特徴とするインライン型
基板処理装置。
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