JP2010280982A - マグネトロンスパッタ装置、インライン式成膜装置、磁気記録媒体の製造方法、磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理基板Wが配置される反応容器と、反応容器内を減圧排気する減圧排気手段と、被処理基板Wを処理する処理手段1Aとを備え、処理手段1Aは、被処理基板Wに対向してターゲットTを保持する保持手段8と、ターゲットTの表面上に磁場Mを発生させる磁気発生手段11と、ターゲットTを冷却する冷却手段40とを有し、ターゲットTの被処理基板Wと対向する面とは反対側に、磁気発生手段11が配置されると共に、この磁気発生手段11の外側に冷却手段40が配置されている。
【選択図】図6
Description
(1) 被処理基板が配置される反応容器と、
前記反応容器内を減圧排気する減圧排気手段と、
前記被処理基板を処理する処理手段とを備え、
前記処理手段は、前記被処理基板に対向してターゲットを保持する保持手段と、前記ターゲットの表面上に磁場を発生させる磁気発生手段と、前記ターゲットを冷却する冷却手段とを有し、
前記ターゲットの前記被処理基板と対向する面とは反対側に、前記磁気発生手段が配置されると共に、この磁気発生手段の外側に前記冷却手段が配置されていることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。
(2) 前記保持手段は、前記ターゲットの前記被処理基板と対向する面とは反対側の面に取り付けられたバッキングプレートと、前記ターゲットの外周部を保持するように前記バッキングプレートに取り付けられた押え具とを有し、
前記磁気発生手段は、前記バッキングプレートの前記ターゲットとは反対側に位置して当該ターゲットの表面と平行な面内で回転駆動されるマグネットを有し、
前記冷却手段は、冷却液が流れる冷却路を有し、この冷却路が前記バッキングプレートと前記押え具との少なくとも一方における前記マグネットと対向する位置よりも外側に位置して設けられていることを特徴とする前項(1)に記載のマグネトロンスパッタ装置。
(3) 前記バッキングプレートは、前記ターゲットが取り付けられた面とは反対側の面に、前記マグネットを内側に位置させる凹部を有することを特徴とする前項(1)又は(2)に記載のマグネトロンスパッタ装置。
(4) 直径90mm以下の円盤状のターゲットを用いることを特徴とする前項(1)〜(3)の何れか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
(5) 複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で被処理基板を保持するキャリアと、
前記キャリアを前記複数のチャンバの間で順次搬送させる搬送機構とを備え、
前記複数のチャンバのうち少なくとも1つは、前項(1)〜(4)の何れか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置によって構成されていることを特徴とするインライン式成膜装置。
(6) 前項(5)に記載のインライン式成膜装置を用いて、非磁性基板の上に少なくとも磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(7) 前項(6)に記載の方法により製造された磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理手段とを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
本実施形態では、本発明を適用したマグネトロンスパッタ装置を備えるインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク装置(磁気記録再生装置)に搭載される磁気記録媒体を製造する場合を例に挙げて説明する。
先ず、図1に示す本発明を適用したマグネトロンスパッタ装置1の一例について説明する。
本発明を適用したマグネトロンスパッタ装置1は、後述する複数のチャンバの間で成膜対象となる基板(被処理基板)Wを順次搬送させながら成膜処理等を行うインライン式成膜装置において、1つの処理チャンバを構成するものである。
駆動機構20は、キャリア4の下部にN極とS極とが交互に並ぶように配置された複数の磁石22と、その下方にキャリア4の搬送方向に沿って配置された回転磁石23とを備え、この回転磁石23の外周面には、N極とS極とが二重螺旋状に交互に並んで形成されている。
ところで、本発明を適用したマグネトロンスパッタ装置1が備える処理ユニット1Aは、図6に示すように、ターゲットTの被処理基板Wと対向する面とは反対側に、磁気回路11が配置されると共に、この磁気回路11の外側に、上記保持機構8に保持されたターゲットTを冷却する冷却機構(冷却手段)40を備えた構成となっている。なお、図6においては、被処理基板Wの一方の面側に配置された処理ユニット1Aのみを図示すると共に、被処理基板W及び処理ユニット1Aを上下に並べて図示するものする。
例えば図7に示すように、上記冷却機構40として、押え具42の第1及び第2のマグネット43,44と対向する位置よりも外側に冷却路46Aを設けて、ターゲットTの冷却をターゲットTの外周部から行う構造とすること可能である。
次に、図9に示す上記マグネトロンスパッタ装置1を備えたインライン式成膜装置50の構成について説明する。
このインライン式成膜装置50は、図9に示すように、基板移送用ロボット室51と、基板移送用ロボット室51上に設置された基板移送用ロボット52と、基板移送用ロボット室51に隣接する基板取付用ロボット室53と、基板取付用ロボット室53内に配置された基板取付用ロボット54と、基板取付用ロボット室53に隣接する基板交換室55と、基板交換室55に隣接する基板取外用ロボット室56と、基板取外用ロボット室56内に配置された基板取外用ロボット57と、基板交換室55の入側と出側との間に並んで配置された複数の処理チャンバ58〜70及び予備チャンバ71と、複数のコーナー室72〜75と、基板交換室55の入側から出側に至る各チャンバ58〜71及びコーナー室72〜75の間で順次搬送される複数の上記キャリア4とを備えて概略構成されている。
次に、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法について説明する。
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、上記インライン式成膜装置50を用いて、キャリア4に保持された被処理基板Wとなる非磁性基板を複数の処理チャンバ58〜70の間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、軟磁性層、中間層、記録磁性層により構成される磁性層と、保護層とを順次積層する。さらに、上記インライン式成膜装置50を用いた後は、図示を省略する塗布装置を用いて、成膜後の被処理基板Wの最表面に潤滑膜を成膜することによって、磁気記録媒体を製造する。
具体的に、上記インライン式成膜装置50を用いて製造される磁気記録媒体は、例えば図11に示すように、上記被処理基板Wとなる非磁性基板100の両面に、軟磁性層101、中間層102、記録磁性層103及び保護層104が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜105が形成された構造を有している。また、軟磁性層81、中間層82及び記録磁性層83によって磁性層106が構成されている。
上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置としては、例えば図13に示すようなハードディスクドライブ装置(HDD)を挙げることができる。この磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体である磁気ディスク200と、磁気ディスク200を回転駆動させる媒体駆動部201と、磁気ディスク201に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド202と、磁気ヘッド202を磁気ディスク200の径方向に移動させるヘッド駆動部203と、磁気ヘッド202への信号入力と磁気ヘッド202から出力信号の再生とを行うための信号処理系204とを備えている。
実施例1では、本発明のマグネトロンスパッタ装置を備えるインライン式成膜装置を用いて実際に磁気記録媒体を製造した。
具体的に、この磁気記録媒体を製造する際は、先ず、有効直径90mm(ターゲットの押え具で保持する部分を含まない。)、厚さ8mmのターゲットを用意した。
比較例1では、冷却機構として、図14に示すように、ターゲットT’とマグネットM’と間のバッキングプレート300に幅3mmの冷却路301を有する従来のマグネトロンスパッタ装置を用いた以外は、実施例1と同様に磁気記録媒体を製造した。
40…冷却機構 41…バッキングプレート 41a…凹部 42…押え具 43…第1のマグネット 44…第2のマグネット 45…ヨーク 46,46A,46B…冷却路 46a,46b…溝部 47…パッキン 48…流入路 49…流出路 49…パッキン M…磁場 L…冷却液(水)
50…インライン式成膜装置 51…基板移送用ロボット室 52…基板移送用ロボット 53…基板取付用ロボット室 54…基板取付用ロボット 55…基板交換室 56…基板取外用ロボット室 57…基板取外用ロボット 58〜70…処理チャンバ 71…予備チャンバ 72〜75…コーナー室 76〜93…ゲートバルブ 94〜97…ゲート部
100…非磁性基板 101…軟磁性層 102…中間層 103…記録磁性層 103a…磁気記録パターン 103b…非磁性化領域 104…保護層 105…潤滑膜 106…磁性層 107…マスク層 108…レジスト層 109…スタンプ
200…磁気ディスク 201…媒体駆動部 202…磁気ヘッド 203…ヘッド駆動部 204…信号処理系
Claims (7)
- 被処理基板が配置される反応容器と、
前記反応容器内を減圧排気する減圧排気手段と、
前記被処理基板を処理する処理手段とを備え、
前記処理手段は、前記被処理基板に対向してターゲットを保持する保持手段と、前記ターゲットの表面上に磁場を発生させる磁気発生手段と、前記ターゲットを冷却する冷却手段とを有し、
前記ターゲットの前記被処理基板と対向する面とは反対側に、前記磁気発生手段が配置されると共に、この磁気発生手段の外側に前記冷却手段が配置されていることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 前記保持手段は、前記ターゲットの前記被処理基板と対向する面とは反対側の面に取り付けられたバッキングプレートと、前記ターゲットの外周部を保持するように前記バッキングプレートに取り付けられた押え具とを有し、
前記磁気発生手段は、前記バッキングプレートの前記ターゲットとは反対側に位置して当該ターゲットの表面と平行な面内で回転駆動されるマグネットを有し、
前記冷却手段は、冷却液が流れる冷却路を有し、この冷却路が前記バッキングプレートと前記押え具との少なくとも一方における前記マグネットと対向する位置よりも外側に位置して設けられていることを特徴とする請求項1に記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記バッキングプレートは、前記ターゲットが取り付けられた面とは反対側の面に、前記マグネットを内側に位置させる凹部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 直径90mm以下の円盤状のターゲットを用いることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 複数の処理チャンバと、
前記複数の処理チャンバ内で被処理基板を保持するキャリアと、
前記キャリアを前記複数の処理チャンバの間で順次搬送させる搬送機構とを備え、
前記複数の処理チャンバのうち少なくとも1つは、請求項1〜4の何れか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置によって構成されていることを特徴とするインライン式成膜装置。 - 請求項5に記載のインライン式成膜装置を用いて、非磁性基板の上に少なくとも磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
- 請求項6に記載の方法により製造された磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理手段とを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
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