JP2007095197A - 磁気記録ディスクの製造方法、および磁気記録ディスク製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気記録ディスク用基板に加熱を行う際に温度ばらつきが発生するのを防止可能な磁気記録ディスクの製造方法、および磁気記録ディスク用基板加熱装置を提案すること。
【解決手段】 ４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対して４つのヒータ面４４０を対向させた状態で加熱する際、４つのヒータブロック４１０を加熱装置４００の磁気記録ディスク用基板１０との対向面の中心位置を中心に回転させ、かつ、４つのヒータブロック４１０の各々について自転させる。このため、ヒータ面４４０上に温度ばらつきがあっても、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、磁気記録ディスクの製造方法および磁気記録ディスク製造装置に関するものである。特に成膜工程での加熱技術に関するものである。

磁気記録ディスクは、ガラス基板や金属基板などの非磁性基板の表面に少なくとも磁性層、保護層、および潤滑層がこの順に積層された構造になっており、これらの薄膜は、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などにより形成される。このような成膜を行う磁気記録ディスク製造装置としては、磁気記録ディスク用基板の搬送方向に沿って、各薄膜を形成する複数の成膜エリアが順番に配置されている枚葉式のものが知られており、かかる枚葉式の装置で成膜する際には、成膜を開始する前、あるいは成膜と成膜との間で磁気記録ディスク用基板に対して加熱装置のヒータ面を対向させて、磁気記録ディスク用基板を加熱する。

磁気記録ディスクについては、外径寸法が３．５インチや３．０インチから２．５インチ、さらには近年、１．０インチのものが採用されるようになっている。このような磁気記録ディスクのうち、外径寸法が比較的、小さな磁気記録ディスクを製造する際、既存の磁気記録ディスク製造装置などをそのまま使用できるように、外径寸法が大きな磁気記録ディスク用基板の基板ホルダを改造して、小さな磁気記録ディスク用基板を複数枚、保持できるようにした基板ホルダが提案されている(特許文献１参照)。

このような基板ホルダを用いた場合、複数枚の磁気記録ディスク用基板の全てに対向可能なサイズのヒータ面で複数枚の磁気記録ディスク用基板を一括して加熱する。
特開２００１−１１６２５号公報

しかしながら、磁気記録ディスク用基板に対して加熱装置のヒータ面を対向させて、磁気記録ディスク用基板を加熱すると、ヒータ面上での温度分布が原因で磁気記録ディスク用基板の温度がその面内位置によってばらつくという問題点がある。特に、特許文献１に開示の基板ホルダを用いて複数枚の磁気記録ディスク用基板を一括して加熱すると、複数枚の磁気記録ディスク用基板の間で温度がばらつき、かつ、個々の磁気記録ディスク用基板ではその面内位置によって温度がばらつくという問題点がある。このような温度ばらつきは、成膜速度のばらつきに起因する膜厚むらや、薄膜のグレインサイズ(結晶粒径)のばらつきなどといった膜質むらの原因となるため好ましくない。特に磁性層において結晶粒径のばらつきは、磁気記録ディスクの面内において静磁気特性がばらつく原因となるので、好ましくない。図１１は、従来の方法で磁性層を形成した磁気記録ディスクの半径７mm、８．５mm、１０mmの位置での０°、９０°、１８０°、２７０°の各角度位置における保磁力Ｈｃを測定した結果のグラフであり、このグラフに示すように、従来の方法では、保磁力Ｈｃのばらつきが３００Ｏｅ以上であり、磁性層の結晶粒径にばらつきが発生していることが分かる。

また、記録密度を高めるために垂直磁気記録方式用の磁性層を形成するにあたって磁性層をグラニュラー構造とした場合には、磁性粒子を微細化する必要があるため、結晶粒径に対して高い精度が求められる。このため、従来の加熱方法では、垂直磁気記録方式用の磁性層を安定して形成するのが困難であるという問題点がある。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、磁気記録ディスク用基板に加熱を行う際に温度ばらつきが発生するのを防止可能な磁気記録ディスクの製造方法、および磁気記録ディスク製造装置を提案することにある。

また、本発明は、垂直磁気記録方式用の磁性層を形成するのに適した磁気記録ディスクの製造方法、および磁気記録ディスク用基板加熱装置を提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、加熱した磁気記録ディスク用基板の表面に下地層、磁性層、および保護層のうちの少なくとも１層を形成する成膜工程を有する磁気記録ディスクの製造方法において、前記成膜工程では、前記磁気記録ディスク用基板を加熱する際、ヒータ面に対して前記磁気記録ディスク用基板を対向させるとともに、対向状態を保持したまま、前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させることを特徴とする。

本発明では、加熱した磁気記録ディスク用基板の表面に下地層、磁性層、および保護層のうちの少なくとも１層を形成する磁気記録ディスク製造装置において、前記磁気記録ディスク用基板に対向するヒータ面と、対向状態を保持したまま、前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させる回転駆動装置とを有していることを特徴とする。

本発明では、加熱装置のヒータ面と磁気記録ディスク用基板とを対向させた状態で磁気記録ディスク用基板を加熱する際、ヒータ面を磁気記録ディスクに対して相対回転させるため、ヒータ面上に温度ばらつきがあっても磁気記録ディスク用基板の温度がその面内位置でばらつくのを防止できる。従って、成膜速度にばらつきが発生しないので膜厚むらが発生するのを防止でき、かつ、薄膜のグレインサイズ(結晶粒径)のばらつきなどといった膜質むらの発生も防止できる。

本発明では、前記成膜工程において、前記ヒータ面に対して前記磁気記録ディスク用基板を複数枚、対向させる場合があり、このような場合、対向状態を保持したまま、当該複数枚の磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させる。

本発明において、前記加熱装置は、前記磁気記録ディスク用基板との対向面上に前記ヒータ面を１つあるいは複数備え、前記ヒータ面を自転させて前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させる構成を採用することができる。

本発明において、前記加熱装置は、前記磁気記録ディスク用基板との対向面上に前記ヒータ面を１つあるいは複数備え、当該ヒータ面を前記対向面の中心位置を中心に公転させて前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させてもよい。この場合、前記加熱装置は、前記ヒータ面を前記対向面の中心位置を中心に公転させながら自転させてもよい。

本発明は、前記成膜工程では、少なくとも磁性層を形成する場合に適用すると効果的である。磁性層を形成する際、磁気記録ディスク用基板に温度ばらつきがあると、グレインサイズ(結晶粒径)のばらつきなどが発生し、静磁気特性がばらつく原因となるが、本発明を適用すれば、かかるばらつきの発生を防止することができる。

特に本発明は、前記磁性層として、個々の磁性粒子の間に非磁性の分離母材が導入されているグラニュラー薄膜を形成する場合に適用すると効果的である。垂直磁気記録方式用の磁性層を形成するにあたって、磁性層をグラニュラー構造とした場合には、磁性粒子を微細化する必要があるため、結晶粒径に対して高い精度が求められるが、本発明によれば、かかる要求に十分、対応することができる。

本発明では、加熱装置のヒータ面と磁気記録ディスク用基板とを対向させた状態で磁気記録ディスク用基板を加熱する際、ヒータ面を磁気記録ディスクに対して相対回転させるため、ヒータ面上に温度ばらつきがあっても磁気記録ディスク用基板の温度がその面内位置でばらつくのを防止できる。従って、成膜速度にばらつきが発生しないので膜厚むらが発生するのを防止でき、かつ、薄膜のグレインサイズ(結晶粒径)のばらつきなどといった膜質むらの発生も防止できる。例えば、磁性層を形成する際に本発明を適用すると、磁性層のグレインサイズにばらつきなどが発生するのを防止でき、磁気記録ディスクの静磁気特性のばらつきを防止することできる。特に、グラニュラー薄膜からなる磁性層を形成する場合に本発明を適用すると、微細な結晶粒子の粒径に対して高い精度を得ることができる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態を説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識容易とするために各層や各部材ごとに縮尺や倍率を相違させてある。

［実施の形態１］
(磁気記録ディスクおよびその製造方法の概略)
図１(ａ)および(ｂ)はそれぞれ、磁気記録ディスクを示す平面図、および磁気記録ディスクの概略断面図である。これらの図に示すように、本形態の磁気記録ディスク１は、中心穴１１１を備えた円形の非磁性基板１１の表面１１ａに下地層１２、磁性層１３、保護層１４、および潤滑層１５をこの順に積層した構造を有している。

非磁性基板１１は、例えば、アルミノシリケートガラスなどの化学強化ガラスからなり、１．０インチ型の場合、外径が２７mm、内径(中心穴１１１の直径)が７mm、および厚さが０．３８１mmである。また、非磁性基板１１の表面１１ａは、表面粗さがＲａで０．３ｎｍ以下、Ｒｍａｘで３ｎｍ以下となるように鏡面研磨が施されている。

このような磁気記録ディスク１の製造工程の概略を説明しながら、各薄膜の構成を以下に説明する。磁気記録ディスク１を製造するには、詳しくは後述するように、まず、非磁性基板１１を所定温度になるまで加熱し、しかる後に、非磁性基板１１の表面１１ａに対してＤＣマグネトロンスパッタリング法などの物理気相成長法により第１の下地層１２１を形成する。第１の下地層１２１は、例えばＡｌＲｕ合金薄膜である。次に、第１の下地層１２１の上層に対してＤＣマグネトロンスパッタリング法などにより第２の下地層１２２を形成する。第２の下地層１２２は、例えばＣｒＭｏＴｉ合金薄膜である。第１の下地層１２１および第２の下地層１２２からなる下地層１２は、磁性層１３の結晶構造を良好にするために形成される。

次に、下地層１２(第２の下地層１２２)の上層に対してＤＣマグネトロンスパッタリング法などの物理気相成長法により磁性層１３を形成する。磁性層１３は、例えば厚さが１５ｎｍのＣｏＣｒＢ合金薄膜である。

次に、磁性層１３の上層に対してプラズマＣＶＤ法などにより保護層１４を形成する。保護層１４は、例えば、厚さが４ｎｍのアモルファスのダイヤモンドライクカーボンからなり、耐摩耗性を向上させて磁性層１３を保護する機能を担っている。

次に、保護層１４の表面に潤滑層１５をディップ法により形成する。潤滑層１５は、例えば、厚さが１．２ｎｍの薄いパーフルオロポリエーテル層などから構成され、磁気ヘッドとの接触した際の衝撃を緩和するなどの機能を担っている。

(磁気記録ディスク製造装置の全体構成)
図２(ａ)および(ｂ)は各々、本発明に係る枚葉式磁気記録ディスク製造装置を模式的に示す説明図、および別の磁気記録ディスク製造装置を模式的に示す説明図である。図３(ａ)および(ｂ)は、基板ホルダを示す平面図、およびそのＩ−Ｉ′線で切断した部分の縦断面図である。

本形態においては、非磁性基板１１の表面１１ａに下地層１２、磁性層１３および保護層１４を形成するにあたって、例えば、図２を参照して以下に説明する磁気記録ディスク製造装置２００Ａ、２００Ｂが用いられる。

ここで、未成膜の非磁性基板１１も含む製造途中品(以下、磁気記録ディスク用基板１０という)は、図３(ａ)および(ｂ)に示すような基板ホルダ３００によって複数枚(本形態では４枚)、保持された状態で磁気記録ディスク製造装置２００Ａ、２００Ｂ内を搬送されるようになっている。本形態で用いた基板ホルダ３００は、３．５インチ型の基板ホルダを改造して、１．０インチ型の磁気記録ディスク用基板１０を４枚、保持できるようにしたものである。基板ホルダ３００は、３．５インチ型用の基板ホルダであった円盤状のベース３０１の同一面上に、４枚の１．０インチ型の磁気記録ディスク用基板１０を周方向に等角度間隔で保持可能に構成されている。ベース３０１は、チタン製であり、外径が９５mmである。ベース３０１には、磁気記録ディスク用基板１０より径が大きい４つの貫通穴３１０が周方向に等角度間隔で形成されており、この貫通穴３１０の開口縁部分には、磁気記録ディスク用基板１０の外周端部を挟持する外周チャッキング機構３３１を備えた基板保持部３０３が固定されている。従って、基板保持部３０３の外周チャッキング機構３３１に磁気記録ディスク用基板１０をチャッキングすると、磁気記録ディスク用基板１０は貫通穴３１０と同芯状態に保持される。

図２(ａ)に示す枚葉式磁気記録ディスク製造装置２００Ａは、回転搬送型のものであり、加熱チャンバ２２０で所定の温度にまで加熱された磁気記録ディスク用基板１０を、反応チャンバ２３０内で、その表面１１ａに下地層１２(第１の下地層１２１、第２の下地層１２２)、および磁性層１３を形成することが可能な枚葉式の磁気記録ディスク製造装置である。従って、反応チャンバ２３０内には、基板ホルダ３００の回転搬送方向に沿って各層のターゲット２３１、２３２、２３３が配置されている。ターゲット２３１は第１の下地層１２１を形成するためのＡｌＲｕターゲットであり、ターゲット２３２は第２の下地層１２２を形成するためのＣｒＭｏＴｉターゲットであり、ターゲット２３３は磁性層１３を形成するためのＣｏＣｒＢターゲットである。なお、各ターゲット２３１、２３２、２３３が配置されている空間は、必要に応じて、基板ホルダ３００の移動を許容しつつ仕切られている。各ターゲット２３１〜２３３は、反応チャンバ２３０内において、搬送されてくる基板ホルダ３００(磁気記録ディスク用基板１０)を挟むように、上側と下側の両側に配置されている。反応チャンバ２３０の上流側に配置された加熱チャンバ２２０内には、詳しくは後述する基板加熱装置４００が上下に設置されている。

このように構成した磁気記録ディスク製造装置２００Ａでは、加熱チャンバ２２０の基板加熱装置４００で所定の温度にまで加熱された磁気記録ディスク用基板１０を、反応チャンバ２３０内のターゲット２３１〜２３３に順次、対向配置させ、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などの物理気相成長法を用いて磁気記録ディスク用基板１０上に下地層１２(第１の下地層１２１、第２の下地層１２２)、磁性層１３を形成した後、磁気記録ディスク用基板１０を反応チャンバ２３０から排出する。なお、磁気記録ディスク製造装置２００Ａでは、保護層１４をプラズマＣＶＤ法などにより形成するためのプラズマＣＶＤ室も形成されることがある。

磁気記録ディスク製造装置としては、図２(ｂ)に示すように、直線搬送型の枚葉式磁気記録ディスク製造装置２００Ｂを用いることも可能である。この磁気記録ディスク製造装置２００Ｂは、基板ホルダ３００の搬送方向に向かって上流側から仕込室２１０と、基板加熱装置４００が設置された加熱チャンバ２２０と、ターゲット２３１、２３２、２３３が上下に配置された反応チャンバ２３０と、プラズマＣＶＤ室２４０と、取出室２５０と備えた構造となっている。

なお、基板加熱装置４００は、上記構成のように、成膜を開始する前に磁気記録ディスク用基板１０を加熱する構成の他、成膜エリアと成膜エリアとの間に配置されて、各々の成膜処理を行う直前に磁気記録ディスク用基板１０を加熱することもある。

(基板加熱装置４００の構成)
図４(ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態１に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置４００の構成を模式的に示す平面図、およびそのII−II′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。なお、加熱チャンバ２２０内において上下に配置されている基板加熱装置４００は同一構成であるので、本形態では、下側の基板加熱装置４００を例に挙げて説明することにして、上側の基板加熱装置４００については説明を省略する。

図４(ａ)および(ｂ)に示すように、本形態の基板加熱装置４００は、磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の側に１つのヒータブロック４１０を有しているとともに、このヒータブロック４１０を面内で自転可能に保持しているヒータホルダ４２０を有している。ヒータブロック４１０は線状の発熱体４３０を内蔵しており、基板ホルダ３００が搬送される搬送路の側にヒータ面４４０を向けた円盤形状を備えている。ヒータブロック４１０の外径寸法は１２０mmであり、外径寸法が９５mmである基板ホルダ３００よりも大きい。このため、ヒータブロック４１０のヒータ面４４０は、基板ホルダ３００に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対向している。ヒータホルダ４２０は、加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などに固定された環状枠体４２１と、ヒータブロック４１０の底面を支持する底板４２２とを備えており、環状枠体４２１は、ヒータブロック４１０の外周面部分を直接あるいはベアリング軸受(図示せず)などを介して保持している。

本形態において、ヒータブロック４１０には回転駆動装置４５０が機構的に連結されている。この回転駆動装置４５０は、ヒータブロック４１０の下方に配置されたモータ内蔵の駆動部４５３と、その出力軸４５２に減速歯車機構などを介して接続された回転出力部４５１とを備えており、回転出力部４５１の上端部は、ヒータブロック４１０の下面の中心位置に固定されている。従って、駆動部４５３のモータを起動させて、回転出力部４５１を例えば時計周りＣＷに回転させると、ヒータブロック４１０は時計周りＣＷに自転し、ヒータ面４４０は磁気記録ディスク用基板１０に対して相対回転する。なお、発熱体４３０に対する給電は、その配線途中にスリッピング方式のロータリジョイントなどの給電器を配置すれば、ヒータブロック４１０が自転しても配線の巻き付きなどを防止できる。

(磁気記録ディスク１の製造方法)
このように構成した磁気記録ディスク製造装置を用いて、非磁性基板１１の表面に、下地層１２(第１の下地層１２１、第２の下地層１２２)、磁性層１３を成膜するにあたって、まず、精密研磨及び化学強化された１．０インチ型の磁気記録ディスク用基板１０(非磁性基板１１)を４枚、保持した基板ホルダ３００を、自動搬送装置(図示せず)にセットして、所定の仕込室から加熱チャンバ２２０内に導入する。基板ホルダ３００は所定の搬送速度で搬送され、基板ホルダ３００がヒータホルダ４２０に略同芯状態に対向配置された状態で、磁気記録ディスク用基板１０に対する加熱が行なわれる。その結果、磁気記録ディスク用基板１０は、例えば３００℃、１分間、加熱される。その際、基板加熱装置４００では、回転駆動装置４５０によりヒータブロック４１０を所定の速度で自転させる。

次に、基板ホルダ３００を反応チャンバ２３０内に導入する。基板ホルダ３００は所定の搬送速度で搬送され、基板ホルダ３００が各ターゲット２３１〜２３３に略同芯状態に対向設置された状態で成膜が行われる(成膜工程)。このようにして非磁性基板１１の両面に、膜厚が５ｎｍのＡｌＲｕ層などの第１の下地層１２１、および膜厚が５０ｎｍのＣｒＭｏＴｉなどの第２の下地層１２２からなる下地層１２と、膜厚が１５ｎｍのＣｏＣｒＢなどからなる磁性層１３とを形成する。ここで、反応チャンバ２３０内のスパッタリング条件は、例えば、スパッタ圧力が５ｍＴｏｒｒであり、スパッタ雰囲気がアルゴンの不活性ガスである。

このようにして成膜が終了した基板ホルダ３００は、図２(ａ)に示した磁気記録ディスク製造装置２００Ａの外部に構成したプラズマＣＶＤ室、あるいは図２(ｂ)に示した磁気記録ディスク製造装置２００ＢのプラズマＣＶＤ室２４０に搬送される。そして、磁気記録ディスク用基板１０に対しては、磁性層１３の上層に対してプラズマＣＶＤ法などにより保護層１４を形成する。しかる後には、カーボン保護層１４の上層にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤をディップ法により塗布することにより潤滑層１５を形成する。パーフルオロポリエーテル系潤滑剤としては、例えば、Solvay Solexis社製のFomblin−Ｚ−Tetraol(商品名)を用いることができ、潤滑剤の塗布後、磁気記録ディスク用基板１０は、オーブンを用いて１００℃で１時間、加熱処理が施され、潤滑層１５を磁気記録ディスク用基板１０の最表層に定着させる。ここで、潤滑層１５の膜厚をフーリエ変換型赤外分光光度計(ＦＴＩＲ)で測定したところ１．２ｎｍであった。

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、ヒータブロック４１０を自転させて４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対してヒータ面４４０を相対回転させながら４枚の磁気記録ディスク用基板１０を一括して加熱する。このため、ヒータ面４４０上に温度ばらつきがあっても、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができる。従って、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０内で膜厚ばらつきや膜質ばらつきが発生するのを防止できる。特に磁性層１３については、温度ばらつきのない状態で成膜できるので、磁性層１３の結晶粒径を均一にすることができる。

それ故、本発明を適用した製造方法によって製造された各磁気記録ディスク１の半径７mm、８．５mm、１０mmの位置での０°、９０°、１８０°、２７０°の各角度位置における保磁力Ｈｃを、基板ホルダ３００の各位置に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０から製造された磁気記録ディスク１の各々について測定したところ、図５に示す結果が得られた。なお、１つの基板ホルダ３００に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０から製造した各磁気記録ディスク１は略同一の結果であったので、図５には半径７mm、８．５mm、１０mmの位置での保磁力Ｈｃを各々、実線Ｌ１０、点線Ｌ８．５、一転鎖線Ｌ７で示してある。

その結果、４枚の磁気記録ディスク用基板１０の間において保磁力Ｈｃのばらつきは小さく、かつ、磁気記録ディスク用基板１０の面内での保磁力Ｈｃのばらつきが小さいことが確認できた。すなわち、本発明を適用した製造方法によって製造された各磁気記録ディスク１では、保磁力Ｈｃのばらつきは１００Ｏｅ以下であるのに対して、従来の製造方法では、図１１に示したように保磁力Ｈｃのばらつきが３００Ｏｅ以上であった。

また、本形態によれば、磁性層１３で膜厚や膜質のばらつきが小さいので、再生出力のばらつきも極めて小さいことが確認できた。すなわち、再生出力は、残留磁化をＭｒとし、磁性層１３の厚さをｔとしたとき、(Ｍｒ×ｔ)に比例するので、この(Ｍｒ×ｔ)を比較すれば、再生出力を比較評価できる。その結果、本発明を適用した製造方法によって製造された各磁気記録ディスク１では、(Ｍｒ×ｔ)のばらつきが０．１ｍｅｍｕ／ｃｍ²以下であったのに対して、従来の製造方法によって製造された磁気記録ディスク１では(Ｍｒ×ｔ)のばらつきが０．２ｍｅｍｕ／ｃｍ²以上であった。

よって、本形態は、垂直磁気記録方式の磁気記録ディスク１を製造する際、磁性層１３として垂直磁気記録方式用の磁性層を形成する場合に効果的である。特に、磁性層１３として、個々の磁性粒子の間に非磁性の分離母材が導入されているグラニュラー薄膜を、複合ターゲットを用いてスパッタ法などにより形成する際には、磁性粒子を微細化する必要があるため、結晶粒径に対して高い精度が求められる。かかる精度は従来の製造方法では実現できなかったが、本形態によれば、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができるので、膜厚精度および膜質の均一性を向上することができ、磁気特性に優れたグラニュラー薄膜を形成することができる。

［実施の形態２］
図６(ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態２に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置４００の構成を模式的に示す平面図、およびそのIII−III′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。なお、本形態および以下に説明する各形態３〜６の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、以下、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。

図６(ａ)および(ｂ)に示すように、本形態の基板加熱装置４００も、実施の形態１と同様、磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の側に１つのヒータブロック４１０を有しているとともに、このヒータブロック４１０を面内で自転可能に保持するヒータホルダ４２０とを有している。ヒータブロック４１０は、円盤形状を備えており、ヒータブロック４１０のヒータ面４４０は、基板ホルダ３００に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対向している。ヒータホルダ４２０は、加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などに固定された環状枠体４２１と、ヒータブロック４１０の底面を支持する底板４２２とを備えており、環状枠体４２１は、ヒータブロック４１０の外周面部分を直接あるいはベアリング軸受(図示せず)などを介して保持している。本形態においても、実施の形態１と同様、ヒータブロック４１０には、回転駆動装置４５０が機構的に連結されている。従って、駆動部４５３のモータを起動させて、回転出力部４５１を例えば時計周りＣＷに回転させると、ヒータブロック４１０は時計周りＣＷに自転し、ヒータ面４４０は、磁気記録ディスク用基板に対して相対回転する。

本形態において、ヒータブロック４１０の内部には、磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の中心位置から一方に偏った位置にメインの発熱体４３６が配置されている一方、反対側には補助の発熱体４３７が配置されている。この場合も、発熱体４３６、４３７に対する給電は、その配線途中にスリッピング方式のロータリジョイントなどの給電器を配置すれば、ヒータブロック４１０が自転しても配線の巻き付きなどを防止できる。

このように構成した磁気記録ディスク製造装置でも、ヒータブロック４１０を自転させて４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対してヒータ面４４０を相対回転させながら４枚の磁気記録ディスク用基板１０を一括して加熱するため、ヒータ面４４０上に温度ばらつきがあっても、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができる。従って、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０内で膜厚ばらつきや膜質ばらつきが発生するのを防止できる。特に磁性層１３については、温度ばらつきのない状態で成膜できるので、磁性層１３の結晶粒径を均一にすることができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［実施の形態３］
図７(ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態３に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置４００の構成を模式的に示す平面図、およびそのIV−IV′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。

図７(ａ)および(ｂ)に示すように、本形態の基板加熱装置４００は、磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の側に、周方向に並ぶ４つのヒータブロック４１０を有している。また、本形態の基板加熱装置４００は、４つのヒータブロック４１０に外周側で接して、これら４つのヒータブロック４１０を支持する環状枠体４２１からなるヒータホルダ４２０を有しており、ヒータホルダ４２０は、加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などに固定されている。４つのヒータブロック４１０はいずれも円盤形状を備えており、内部に発熱体４３０を備えている。ヒータホルダ４２０の外径寸法は基板ホルダ３００よりもわずかに大きく、基板ホルダ３００に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０にはヒータブロック４１０のヒータ面４４０が対向している。

ヒータブロック４１０に対しては回転駆動装置４５０Ａが構成されている。この回転駆動装置４５０Ａは、まず、ヒータブロック４１０の下方位置にモータ内蔵の駆動部４５３を備えており、その出力軸４５２には減速歯車機構などを介して回転出力部４５１Ａが接続されている。ここで、回転出力部４５１Ａは、周方向に並ぶ４つのヒータブロック４１０の中心に位置し、回転出力部４５１の外周面は４つのヒータブロック４１０の各外周面に接している。また、回転駆動装置４５０Ａでは、出力軸４５２の外側には出力軸４５２に対して同心状に円筒状の支持筒４５４が軸線周りに回転可能に配置され、この支持筒４５４の上端部では、円盤状あるいは腕状の支持板４５５がヒータブロック４１０の中心位置の真下位置まで伸びている。さらに、支持板４５５から上方には、４つのヒータブロック４１０の各中心位置に向けて支軸４５６が突出している一方、４本の支軸４５６は各々、ヒータブロック４１０の下面で開口する軸穴４５７に嵌っている。このため、４つのヒータブロック４１０は各々、支軸４５６周りに回転可能である。

このように構成した回転駆動装置４５０Ａにおいて、駆動部４５３のモータを起動させて、回転出力部４５１Ａを例えば時計周りＣＷに回転させると、ヒータブロック４１０は各々反時計周りＣＣＷに自転する。その際、４つのヒータブロック４１０を外周側で支持する環状のヒータホルダ４２０は加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などに固定されているため、４つのヒータブロック４１０は各々、反時計周りＣＣＷに自転しながら、回転出力部４５１(磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の中心位置)の周りで時計周りＣＷの方向に公転する。その際、支持板４５５も４つのヒータブロック４１０の公転に追従し、回転することになる。なお、発熱体４３０に対する給電は、支軸４５６内にスリッピング方式のロータリジョイントなどの給電器を配置すれば、ヒータブロック４１０が公転および自転を行っても配線の巻き付きなどを防止できる。

このように構成した磁気記録ディスク製造装置でも、４つのヒータブロック４１０に自転と公転とを行わせ、４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対してヒータ面４４０を相対回転させながら４枚の磁気記録ディスク用基板１０を一括して加熱する。このため、ヒータ面４４０上に温度ばらつきがあっても、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができる。従って、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０内で膜厚ばらつきや膜質ばらつきが発生するのを防止できる。特に磁性層１３については、温度ばらつきのない状態で成膜できるので、磁性層１３の結晶粒径を均一にすることができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

なお、本形態では、回転出力部４５１Ａおよびヒータホルダ４２０を固定する一方、支持筒４５４および支持板４５５を回転させても、４つのヒータブロック４１０に自転と公転とを行わせることができる。

［実施の形態４］
図８(ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態４に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置４００の構成を模式的に示す平面図、およびそのＶ−Ｖ′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。

図８(ａ)および(ｂ)に示すように、本形態の基板加熱装置４００も、実施の形態３と同様、磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の側に、周方向に並ぶ４つのヒータブロック４１０を有している。また、基板加熱装置４００は、これら４つのヒータブロック４１０に外周側で接して、これら４つのヒータブロック４１０を外周側で支持する環状枠体４２１からなるヒータホルダ４２０を有している。４つのヒータブロック４１０はいずれも円盤形状を備えており、内部に発熱体４３０を備えている。ヒータホルダ４２０の外径寸法は基板ホルダ３００よりもわずかに大きく、基板ホルダ３００に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０にはヒータブロック４１０のヒータ面４４０が対向している。本形態において、ヒータホルダ４２０は、加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などにベアリング軸受４２４などを介して固定され、周方向に回転可能な状態にある。

ここで、ヒータブロック４１０に対しては回転駆動装置４５０Ｂが構成されている。この回転駆動装置４５０Ｂは、加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などから突出する軸部４５９の上端部に円柱状の受け部４５８を備えている。この受け部４５８は、周方向に並ぶ４つのヒータブロック４１０の中心で４つのヒータブロック４１０の各外周面に接し、ヒータホルダ４２０との間に４つのヒータブロック４１０を挟持した状態にある。また、回転駆動装置４５０Ｂでは、軸部４５９の外側に軸部４５９に対して同心状に円筒状の支持筒４５４が軸線周りに回転可能に配置され、この支持筒４５４の上端部では、円盤状あるいは腕状の支持板４５５がヒータブロック４１０の中心位置の真下位置まで伸びている。さらに、支持板４５５から上方には、４つのヒータブロック４１０の各中心位置に向けて支軸４５６が突出している一方、４本の支軸４５６は各々、ヒータブロック４１０の下面で開口する軸穴４５７に嵌っている。このため、４つのヒータブロック４１０の各々、支軸４５６周りに回転可能である。

さらに、ヒータホルダ４２０の斜め下方位置にはモータ内蔵の駆動部４５３を備えており、その出力軸４５２には減速歯車機構などを介して回転出力部４５１Ｂが接続されている。ここで、回転出力部４５１Ｂは、ヒータホルダ４２０の外周面に接している。

このように構成した回転駆動装置４５０Ｂにおいて、駆動部４５３のモータを起動させて、回転出力部４５１Ｂを例えば時計周りＣＷに回転させると、ヒータホルダ４２０は反時計周りＣＣＷに回転する。その際、受け部４５８は固定されているので、ヒータブロック４１０は、受け部４５８の周りで反時計周りＣＣＷに自転しながら、受け部４５８(磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の中心位置)を中心に反時計周りＣＣＷに公転する。なお、発熱体４３０に対する給電は、支軸４５６内にスリッピング方式のロータリジョイントなどの給電器を配置すれば、ヒータブロック４１０が公転および自転を行っても配線の巻き付きなどを防止できる。

このように構成した磁気記録ディスク製造装置でも、４つのヒータブロック４１０に自転と公転とを行わせ、４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対してヒータ面４４０を相対回転させながら４枚の磁気記録ディスク用基板１０を一括して加熱する。このため、ヒータ面４４０上に温度ばらつきがあっても、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができる。従って、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０内で膜厚ばらつきや膜質ばらつきが発生するのを防止できる。特に磁性層１３については、温度ばらつきのない状態で成膜できるので、磁性層１３の結晶粒径を均一にすることができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［実施の形態５］
図９(ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態５に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置４００の構成を模式的に示す平面図、およびそのVI−VI′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。

図９(ａ)および(ｂ)に示すように、本形態の基板加熱装置４００は、実施の形態３と同様、磁気記録ディスク用基板１０との対向面４０１の側に、周方向に並ぶ４つのヒータブロック４１０を有しているとともに、これら４つのヒータブロック４１０を外周側で支持するヒータホルダ４２０を有している。ヒータホルダ４２０は、ヒータブロック４１０を囲む環状枠体４２１と底板４２２とを備えており、加熱チャンバ２２０の底板部分２２１などに固定されている。４つのヒータブロック４１０はいずれも円盤形状を備えており、内部に発熱体４３０を備えている。ヒータホルダ４２０の外径寸法は基板ホルダ３００よりもわずかに大きく、基板ホルダ３００に保持された４枚の磁気記録ディスク用基板１０にはヒータブロック４１０のヒータ面４４０が対向している。

ここで、ヒータブロック４１０に対しては回転駆動装置４５０Ｃが構成されている。この回転駆動装置４５０Ｃは、まず、ヒータブロック４１０の下方位置にモータ内蔵の駆動部４５３を備えており、その出力軸４５２には減速歯車機構などを介して回転出力部４５１Ａが接続されている。ここで、回転出力部４５１Ａは、周方向に並ぶ４つのヒータブロック４１０の中心に位置し、回転出力部４５１の外周面は４つのヒータブロック４１０の各外周面に接している。また、回転駆動装置４５０Ａでは、ヒータホルダ４２０の底板４２２から上方には、４つのヒータブロック４１０の各中心位置に向けて支軸４５６が突出している一方、４本の支軸４５６は各々、ヒータブロック４１０の下面で開口する軸穴４５７に嵌っている。このため、４つのヒータブロック４１０は各々、支軸４５６周りに回転可能である。

このように構成した回転駆動装置４５０Ｃにおいて、駆動部４５３のモータを起動させて、回転出力部４５１Ａを例えば時計周りＣＷに回転させると、ヒータブロック４１０は各々反時計周りＣＣＷに自転する。なお、発熱体４３０に対する給電は、支軸４５６内にスリッピング方式のロータリジョイントなどの給電器を配置すれば、ヒータブロック４１０が公転および自転を行っても配線の巻き付きなどを防止できる。

このように構成した磁気記録ディスク製造装置でも、４つのヒータブロック４１０に自転を行わせ、４枚の磁気記録ディスク用基板１０に対してヒータ面４４０を相対回転させながら４枚の磁気記録ディスク用基板１０を一括して加熱する。このため、ヒータ面４４０上に温度ばらつきがあっても、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０の面内位置で温度ばらつきが発生するのを防止することができる。従って、各磁気記録ディスク用基板１０の間、および磁気記録ディスク用基板１０内で膜厚ばらつきや膜質ばらつきが発生するのを防止できる。特に磁性層１３については、温度ばらつきのない状態で成膜できるので、磁性層１３の結晶粒径を均一にすることができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［実施の形態６］
上記形態１〜５では、ヒータ面４４０を磁気記録ディスク用基板１０に対して相対回転させるにあたって、ヒータ面４４０を回転させたが、磁気記録ディスク用基板１０の方を回転させてもよい。この場合には、基板ホルダ３００を図１０に示すように構成すればよい。

図１０(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した基板ホルダ３００の平面図、およびそのそのＩａ−Ｉａ´線で切断した部分の縦断面図である。

図１０(ａ)および(ｂ)において、本形態の基板ホルダ３００は、３．５インチ型の基板ホルダを改造して１．０インチ型の磁気記録ディスク用基板１０を４枚、保持できるようにしたものである。基板ホルダ３００は、３．５インチ型用の基板ホルダであった円盤状のベース３０１(基板ホルダ本体)の同一面上に、４枚の１．０インチ型の磁気記録ディスク用基板１０を周方向に等角度間隔で保持可能に構成されている。ベース３０１は、例えばチタン製であり、外径が９５mmである。ベース３０１には、磁気記録ディスク用基板１０より径が大きい４つの貫通穴３１０が周方向に等角度間隔で形成されている。ベース３０１の上面には、貫通穴３１０の開口縁を囲むように取り付けられたベアリング３０２を介して、磁気記録ディスク用基板１０の外周端部を挟持する外周チャッキング機構３３１を備えた基板保持部３０３が回転自在の状態で配置されている。この基板保持部３０３は円形輪郭を備えている。基板保持部３０３の外周チャッキング機構３３１に磁気記録ディスク用基板１０をチャッキングすると、磁気記録ディスク用基板１０は貫通穴３１０と同芯状態に保持される。

また、ベース３０１には、その中心位置に回転駆動部３０５が配置されている。回転駆動部３０５は、４つの基板保持部３０３の外周面の各々に外周面が接触している円盤状の駆動伝達部材３５１を備え、この駆動伝達部材３５１は、減速歯車列などを介して、ベース３０１に固定されたモータ３５２の出力軸に連結されている。

従って、基板保持部３０３に磁気記録ディスク用基板１０を保持した状態で、モータ３５２を起動させて、駆動伝達部３５１を例えば時計周りＣＷに回転させると、４枚の磁気記録ディスク用基板１０は各々、面内で反時計周りＣＣＷに自転する。ここで、モータ３５２は、例えば、内蔵電池によって駆動されるようになっており、磁気記録ディスク用基板１０を１分間に１００回転(１００ｒｐｍ)させるように、減速歯車列などが設定されている。

なお、磁気記録ディスク用基板１０を１枚保持する場合や、磁気記録ディスク用基板１０を公転させる場合には、実施の形態１〜５で説明した構造を応用すればよい。

［その他の実施の形態］
上記形態では、磁性層１３を物理気相成長法により形成する際、ターゲットとの位置関係に起因する膜厚の偏りを解消したが、例えば、下地層１２その他の層をスパッタ法で成膜する際や、保護層１４をプラズマＣＶＤ法で成膜する際に本発明を適用してもよい。

(ａ)および(ｂ)はそれぞれ、磁気記録ディスクを示す平面図、および磁気記録ディスクの概略断面図である。 (ａ)および(ｂ)は各々、本発明に係る枚葉式磁気記録ディスク製造装置を模式的に示す説明図、および別の磁気記録ディスク製造装置を模式的に示す説明図である。 (ａ)および(ｂ)は、基板ホルダを示す平面図、およびそのＩ−Ｉ′線で切断した部分の縦断面図である。 (ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態１に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置の構成を模式的に示す平面図、およびそのII−II′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。 本発明を適用した製造方法によって製造された磁気記録ディスクの半径７mm、８．５mm、１０mmの位置で０°、９０°、１８０°、２７０°の各角度位置における保磁力を、基板ホルダの各位置に保持された磁気記録ディスク用基板から製造された磁気記録ディスクについて測定した結果を示すグラフである。 (ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態２に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置の構成を模式的に示す平面図、およびそのIII−III′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。 (ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態３に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置の構成を模式的に示す平面図、およびそのIV−IV′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。 (ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態４に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置の構成を模式的に示す平面図、およびそのＶ−Ｖ′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。 (ａ)および(ｂ)は、本発明の実施の形態５に係る磁気記録ディスク製造装置に構成した基板加熱装置の構成を模式的に示す平面図、およびそのVI−VI′線で切断した場合の様子を模式的に示す縦断面図である。 (ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した基板ホルダの平面図、およびそのＩａ−Ｉａ´線で切断した部分の縦断面図である。 従来の方法で製造した磁気記録ディスクの半径７mm、８．５mm、１０mmの位置で０°、９０°、１８０°、２７０°の各角度位置における保磁力Ｈｃを測定した結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 磁気記録ディスク
１０ 磁気記録ディスク用基板
１１ 非磁性基板
１２ 下地層
１３ 磁性層
１４ 保護層
１５ 潤滑層
２００Ａ、２００Ｂ 磁気記録ディスク製造装置
３００ 基板ホルダ
４００ 基板加熱装置
４１０ ヒータブロック
４３０ 発熱体
４４０ ヒータ面
４５０、４５０Ａ、４５０Ｂ、４５０Ｃ 回転駆動装置

Claims (8)

1. 加熱した磁気記録ディスク用基板の表面に下地層、磁性層、および保護層のうちの少なくとも１層を形成する成膜工程を有する磁気記録ディスクの製造方法において、
   前記成膜工程では、前記磁気記録ディスク用基板を加熱する際、ヒータ面に対して前記磁気記録ディスク用基板を対向させるとともに、対向状態を保持したまま、前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させることを特徴とする磁気記録ディスクの製造方法。
2. 前記成膜工程では、前記ヒータ面に対して前記磁気記録ディスク用基板を複数枚、対向させるとともに、対向状態を保持したまま、当該複数枚の磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
3. 前記加熱装置は、前記磁気記録ディスク用基板との対向面上に前記ヒータ面を１つあるいは複数備え、前記ヒータ面を自転させて前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
4. 前記加熱装置は、前記磁気記録ディスク用基板との対向面上に前記ヒータ面を１つあるいは複数備え、当該ヒータ面を前記対向面の中心位置を中心に公転させて前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
5. 前記加熱装置は、前記ヒータ面を前記対向面の中心位置を中心に公転させながら自転させることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
6. 前記成膜工程では、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
7. 前記磁性層は、個々の磁性粒子の間に非磁性の分離母材が導入されているグラニュラー薄膜であることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
8. 加熱した磁気記録ディスク用基板の表面に下地層、磁性層、および保護層のうちの少なくとも１層を形成する磁気記録ディスク製造装置において、
   前記磁気記録ディスク用基板に対向するヒータ面と、対向状態を保持したまま、前記磁気記録ディスク用基板に対して前記ヒータ面を相対回転させる回転駆動装置とを有していることを特徴とする磁気記録ディスク製造装置。

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