JP2014025115A - プラズマｃｖｄ装置及び磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】累積の成膜時間が長くなっても成膜レートの変動を抑制できるプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【解決手段】チャンバー１０２と、アノード１０４ａと、カソード１０３ａと、チャンバー内に配置された被成膜基板１を保持する保持部と、チャンバー内に配置され、被成膜基板とアノード及びカソードそれぞれとの間の空間を覆うように設けられたプラズマウォール１０８ａと、アノードに電気的に接続された第１の直流電源１０７ａと、カソードに電気的に接続された交流電源１０５ａと、被成膜基板に電気的に接続された第２の直流電源１１２と、チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給機構と、チャンバー内を排気する排気機構を具備し、プラズマウォールの表面は絶縁物からなるプラズマＣＶＤ装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラズマＣＶＤ装置及び磁気記録媒体の製造方法に関する。

図３（Ａ）は、プラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。このプラズマＣＶＤ装置は、被成膜基板１０１の両面に薄膜を成膜する装置であり、被成膜基板１０１に対して左右対称に構成されているが、図３（Ａ）では左側のみを示している。

プラズマＣＶＤ装置はチャンバーを有しており、このチャンバー内には、例えばタンタルからなるフィラメント状のカソード電極１０３が形成されている。カソード電極１０３の両端はカソード電源１０５に電気的に接続されており、カソード電源１０５はアースに電気的に接続されている。カソード電極１０３の周囲を囲むようにロート状の形状を有するアノード電極１０４が配置されている。アノード１０４電極はＤＣ（直流）電源１０７のプラス電位側に電気的に接続されており、ＤＣ電源１０７のマイナス電位側がアースに電気的に接続されている。

チャンバー内には被成膜基板１０１が配置されており、この被成膜基板１０１はカソード電極１０３及びアノード電極１０４に対向するように配置されている。被成膜基板１０１はイオン加速用電源としてのバイアス電源（ＤＣ電源）１１２のマイナス電位側に電気的に接続されており、ＤＣ電源１１２のプラス電位側がアースに電気的に接続されている。

チャンバー内には、カソード電極１０３及びアノード電極１０４それぞれと被成膜基板１０１との間の空間を覆うようにプラズマウォール１０８が配置されている。プラズマウォール１０８は、その材質がＳＵＳからなる導電体であり、フロート電位に電気的に接続されている。プラズマウォール１０８の被成膜基板１０１側の端部には膜厚補正板１１８が設けられており、膜厚補正板１１８はフロート電位に電気的に接続されている。膜厚補正板１１８により被成膜基板１０１の外周部分に成膜される膜の厚さを制御することができる。

また、プラズマＣＶＤ装置はチャンバー内を真空排気する真空排気機構（図示せず）を有している。また、プラズマＣＶＤ装置はチャンバー内に成膜原料ガスを供給するガス供給機構（図示せず）を有している（例えば特許文献１参照）。

上記のプラズマＣＶＤ装置を用いて被成膜基板１０１にＤＬＣ(Diamond Like Carbon)膜を成膜する方法について説明する。
まず、真空排気機構を起動させ、チャンバーの内部を所定の真空状態とし、チャンバーの内部にガス導入機構によって成膜原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ_７Ｈ_８）ガスを導入する。また、カソード電極１０３にカソード電源１０５によって交流電流を供給し、被成膜基板１０１にＤＣ電源１１２によって直流電流を供給し、ＤＣ電源１０７からアノード電極１０４に直流電流を供給する。

カソード電極１０３の加熱によって、カソード電極１０３からアノード電極１０４に向けて多量の電子が放出され、カソード電極１０３とアノード電極１０４との間でグロー放電が開始される。多量の電子によってチャンバーの内部の成膜原料ガスとしてのトルエンガスがイオン化され、プラズマ状態とされる。そのプラズマ状態の成膜原料分子１３０は、被成膜基板１０１のマイナス電位によって直接に加速されて、被成膜基板１０１の方向に向かって飛走して、被成膜基板１０１の表面に付着され、被成膜基板１０１に薄いＤＬＣ膜が形成される（図３（Ａ）参照）。

図２に示す導電体のグラフは、図３（Ａ）に示すプラズマＣＶＤ装置の成膜時間と、プラズマウォールとアース間の直流電圧との関係を示すグラフである。なお、インナーシールドとアース間の直流電圧は、インナーシールド１０８にオシロスコープ（図示せず）を電気的に接続し、このオシロスコープによって測定されたものである。
図２の導電体のグラフのデータを取得した際のＤＬＣ膜の成膜条件は以下のとおりである。
成膜装置：ＳＵＳ製のプラズマウォールを備えたプラズマＣＶＤ装置（プラズマウォールの材質以外は図１に示すプラズマＣＶＤ装置と同様の構成）
出発原料：高純度トルエン
ガス流量：３．０ｓｃｃｍ
圧力 ：０．３Ｐａ
成膜時間：１時間あたり２ｓｅｃ×４５０回
カソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂ：タンタルフィラメント
交流電源１０５ａ，１０５ｂの出力：２３０Ｗ
ＤＣ電源１０７ａ，１０７ｂの電流：１６５０ｍＡ
ＤＣ電源１１２の電圧：２５０Ｖ

図２の導電体のグラフに示すように、上記の被成膜基板１０１へのＤＬＣ膜の成膜が繰り返されて累積の成膜時間が長くなると、プラズマウォールとアース間の直流電圧が高くなっていく。累積の成膜時間が０時間の時の直流電圧は３５Ｖであったが、累積の成膜時間が８時間の時の直流電圧は約７０Ｖとなった。このことから、成膜時間が長くなると成膜レートが変動することが分かる。具体的には、累積の成膜時間が０時間の時の成膜レートは１．６ｎｍ／ｓｅｃであったが、累積の成膜時間が４４時間の時の成膜レートは２．２ｎｍ／ｓｅｃとなった。

上記のように成膜時間が長くなるとプラズマウォールとアース間の直流電圧が高くなり、その結果、成膜レートが大きくなる。その理由は、以下のように考えられる。

累積の成膜時間が０時間の時は、図３（Ａ）に示すようにプラズマウォール１０８にＤＬＣ膜が付着していないが、累積の成膜時間が長くなるにつれて図３（Ｂ）に示すようにプラズマ状態の成膜原料分子１３０がプラズマウォール１０８の方向に向かって飛走してプラズマウォール１０８の表面に付着されてＤＬＣ膜１３１が成膜される。さらに成膜時間が長くなると図３（Ｃ）に示すようにプラズマウォール１０８に成膜されたＤＬＣ膜１３１の厚さが厚くなる。

このようにプラズマウォール１０８にＤＬＣ膜１３１が成膜されると図３（Ｃ）に示すようにプラズマウォール１０８がプラスに帯電され、それによって、プラズマウォール１０８の方向に向かう成膜原料分子１３０が減り、被成膜基板１０１の方向に向かう成膜原料分子１３０の数が増える。その結果、成膜レートが高くなると考えられる。

プラズマＣＶＤ装置の成膜レートが変動すると、複数の被成膜基板に薄膜を成膜する際の膜厚を一定に制御することが困難になる。そのため、成膜レートの変動を抑えたプラズマＣＶＤ装置が求められている。

特許３９３０１８５（図１）

本発明の一態様は、累積の成膜時間が長くなっても成膜レートの変動を抑制できるプラズマＣＶＤ装置または磁気記録媒体の製造方法を提供することを課題とする。

以下に、本発明の種々の態様について説明する。
（１）チャンバーと、
前記チャンバー内に配置されたアノードと、
前記チャンバー内に配置されたカソードと、
前記チャンバー内に配置され、前記カソード及び前記アノードに対向するように配置される被成膜基板を保持する保持部と、
前記チャンバー内に配置され、前記保持部に保持された前記被成膜基板と前記アノード及び前記カソードそれぞれとの間の空間を覆うように設けられたプラズマウォールと、
前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
前記カソードに電気的に接続された交流電源と、
前記保持部に保持された前記被成膜基板に電気的に接続された第２の直流電源と、
前記チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
前記チャンバー内を排気する排気機構と、
を具備し、
前記プラズマウォールの表面は絶縁物によって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（２）上記（１）において、
前記絶縁物は、２０℃における体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上（好ましくは１×１０^１２Ωｃｍ以上）で且つ１００℃に対する耐熱性を有する物質であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
（３）上記（１）または（２）において、
前記プラズマウォールは、ガラス、石英、樹脂及びセラミックスのいずれかの絶縁物からなることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（４）上記（１）または（２）において、
前記プラズマウォールの表面は、溶射された絶縁物、アルマイト処理された絶縁物及びセラミックめっきされた絶縁物のいずれかによって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
（５）上記（１）乃至（４）のいずれか一項において、
前記プラズマウォールはフロート電位とされることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれか一項において、
前記プラズマウォールの前記被成膜基板側の端部に形成された膜厚補正板を有しており、
前記膜厚補正板の表面は絶縁物によって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
（７）上記（６）において、
前記膜厚補正板の前記絶縁物は、２０℃における体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上（好ましくは１×１０^１２Ωｃｍ以上）で且つ１００℃に対する耐熱性を有する物質であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（８）上記（６）または（７）において、
前記膜厚補正板は、ガラス、石英、樹脂及びセラミックスのいずれかの絶縁物からなることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（９）上記（６）または（７）において、
請求項６または７において、
前記膜厚補正板の表面は、溶射された絶縁物、アルマイト処理された絶縁物及びセラミックめっきされた絶縁物のいずれかによって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（１０）上記（１）乃至（９）のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体の製造方法において、
非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した被成膜基板を前記保持部に保持し、
前記チャンバー内で前記カソードと前記アノードとの間の放電により前記原料ガスをプラズマ状態とし、このプラズマを前記保持部に保持された被成膜基板の表面に加速衝突させて炭素が主成分である保護層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

（１１）非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した後に炭素が主成分である保護層を形成する磁気記録媒体の製造方法において、
上記（１）乃至（９）のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて前記保護層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

本発明の一態様によれば、累積の成膜時間が長くなっても成膜レートの変動を抑制できるプラズマＣＶＤ装置または磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。

本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。 導電体のグラフは、図３（Ａ）に示すプラズマＣＶＤ装置の成膜時間と、プラズマウォールとアース間の直流電圧との関係を示すグラフであり、絶縁体のグラフは、図１に示すプラズマＣＶＤ装置の成膜時間と、第１のプラズマウォールとアース間の直流電圧との関係を示すグラフである。 （Ａ）はプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、（Ｂ），（Ｃ）は成膜時間が長くなるにつれてプラズマウォール表面にＤＬＣ膜が付着する厚さが厚くなる様子を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

＜プラズマＣＶＤ装置＞
図１は、本発明の一態様に係るプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。このプラズマＣＶＤ装置は被成膜基板（例えばディスク基板）１に対して左右対称の構造を有しており、被成膜基板１の両面に同時に成膜可能な装置である。

プラズマＣＶＤ装置はチャンバー１０２を有しており、このチャンバー１０２内には、例えばタンタルからなるフィラメント状の第１及び第２のカソード電極（第１及び第２のカソードフィラメント）１０３ａ，１０３ｂが形成されている。第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれの両端はチャンバー１０２の外部に位置する第１及び第２のカソード電源（第１及び第２の交流電源）１０５ａ，１０５ｂに電気的に接続されており、第１及び第２のカソード電源１０５ａ，１０５ｂはチャンバー１０２に対して絶縁された状態で配置されている。
第１及び第２のカソード電源１０５ａ，１０５ｂは、図示せぬ制御部によって制御される。これにより、第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれに印加される電圧が制御される。なお、第１及び第２のカソード電源１０５ａ，１０５ｂとしては例えば０〜５０Ｖ、１０〜５０Ａ（アンペア）の電源を用いることができる。第１及び第２のカソード電源１０５ａ，１０５ｂの一端はアース１０６に電気的に接続されている。

チャンバー１０２内には、第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれの周囲を囲むようにロート状の形状を有する第１及び第２のアノード電極（第１及び第２のアノードコーン）１０４ａ，１０４ｂが配置されており、第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれはスピーカーのような形状とされている。

第１のアノードコーン１０４ａは第１のスイッチ１２１ａを介して第１のアノード電源（第１のＤＣ（直流）電源）１０７ａに電気的に接続されており、第１のＤＣ電源１０７ａはチャンバー１０２に対して絶縁された状態で配置されている。第１のＤＣ電源１０７ａのプラス電位側が第１のスイッチ１２１ａを介して第１のアノードコーン１０４ａに電気的に接続されており、第１のＤＣ電源１０７ａのマイナス電位側がアース１０６に電気的に接続されている。

第２のアノードコーン１０４ｂは第２のスイッチ１２１ｂを介して第２のアノード電源（第２のＤＣ（直流）電源）１０７ｂに電気的に接続されており、第２のＤＣ電源１０７ｂはチャンバー１０２に対して絶縁された状態で配置されている。第２のＤＣ電源１０７ｂのプラス電位側が第２のスイッチ１２１ｂを介して第２のアノードコーン１０４ｂに電気的に接続されており、第２のＤＣ電源１０７ｂのマイナス電位側がアース１０６に電気的に接続されている。

第１及び第２のスイッチ１２１ａ，１２１ｂ、第１及び第２のＤＣ電源１０７ａ，１０７ｂそれぞれは、前記制御部によって制御される。これにより、第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれに印加される電圧が制御される。なお、第１及び第２のＤＣ電源１０７ａ，１０７ｂとしては例えば０〜５００Ｖ、０〜７．５Ａ（アンペア）の電源を用いることができる。

チャンバー１０２内には被成膜基板１が配置されており、この被成膜基板１は第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂ及び第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂに対向するように配置されている。詳細には、第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂは第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂの内周面の中央部付近で包囲されており、第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂは、その最大内径側を被成膜基板１に向けて配置されている。

被成膜基板１は、図示しないホルダー（保持部）および図示しないトランスファー装置（ハンドリングロボットあるいはロータリインデックスデーブル）により、図示の位置に、順次供給されるようになっている。

被成膜基板１はイオン加速用電源としてのバイアス電源（ＤＣ電源，直流電源）１１２に電気的に接続されており、このＤＣ電源１１２はチャンバー１０２に対して絶縁された状態で配置されている。このＤＣ電源１１２のマイナス電位側が被成膜基板１に電気的に接続されており、ＤＣ電源１１２のプラス電位側がアース１０６に電気的に接続されている。
ＤＣ電源１１２は、前記制御部によって制御される。これにより、被成膜基板１に印加される電圧が制御される。なお、ＤＣ電源１１２としては例えば０〜１５００Ｖ、０〜１００ｍＡ（ミリアンペア）の電源を用いることができる。

チャンバー１０２内には、第１のカソードフィラメント１０３ａ及び第１のアノードコーン１０４ａそれぞれと被成膜基板１との間の空間を覆うように第１のプラズマウォール１０８ａが配置され、且つ第２のカソードフィラメント１０３ｂ及び第２のアノードコーン１０４ｂそれぞれと被成膜基板１との間の空間を覆うように第２のプラズマウォール１０８ｂが配置されている。

第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの表面は絶縁物によって形成されている。詳細には、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれは、プラズマウォール自体が絶縁物によって形成されていてもよいし、プラズマウォールの表面だけが絶縁物によって形成されていてもよい。
上記の絶縁物は、２０℃における体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上（好ましくは１×１０^１２Ωｃｍ以上）で且つ１００℃に対する耐熱性を有する物質であるとよい。

例えば、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれは、ガラス、石英、樹脂及びセラミックスのいずれかの絶縁物（例えばアルミナ、ステアタイト、マシナブルセラミックス等）によって形成されていてもよい。

また、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの表面は、溶射された絶縁物、アルマイト処理された絶縁物及びセラミックめっきされた絶縁物のいずれかによって形成されていてもよい。この場合、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの内部は、導電物によって形成されていてもよいし、絶縁物によって形成されていてもよい。

第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれは、フロート電位（図示せず）に電気的に接続されていてもよいし、接地電位（図示せず）に電気的に接続されていてもよい。また、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂは、円筒形状又は多角形状を有し、チャンバー１０２に対して絶縁された状態で配置されている。

第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの被成膜基板１側の端部には膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂが設けられている。膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂは前記フロート電位に電気的に接続されていてもよいし、前記接地電位に電気的に接続されていてもよい。膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂにより被成膜基板１の外周部分に成膜される膜の厚さを制御することができる。

膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれの表面は絶縁物によって形成されていてもよいし、導電物によって形成されていてもよい。また、膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれは、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれと同じ材質で形成されていてもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。

膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれの表面が絶縁物によって形成されている場合、膜厚補正板自体が絶縁物によって形成されていてもよいし、膜厚補正板の表面だけが絶縁物によって形成されていてもよい。
上記の絶縁物は、２０℃における体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上（好ましくは１×１０^１２Ωｃｍ以上）で且つ１００℃に対する耐熱性を有する物質であるとよい。

例えば、膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれは、ガラス、石英、樹脂及びセラミックスのいずれかの絶縁物（例えばアルミナ、ステアタイト、マシナブルセラミックス等）によって形成されていてもよい。

また、膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれの表面は、溶射された絶縁物、アルマイト処理された絶縁物及びセラミックめっきされた絶縁物のいずれかによって形成されていてもよい。この場合、膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれの内部は、導電物によって形成されていてもよいし、絶縁物によって形成されていてもよい。

チャンバー１０２の外側には第１及び第２のネオジウム磁石１０９ａ，１０９ｂが配置されている。第１及び第２のネオジウム磁石１０９ａ，１０９ｂは例えば円筒形状又は多角形状を有しており、円筒形又は多角形の内径の中心は磁石中心となり、この磁石中心は第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂの略中心及び被成膜基板１の略中心それぞれと対向するように位置している。第１及び第２のネオジウム磁石１０９ａ，１０９ｂそれぞれは、その磁石中心の磁力が５０Ｇ（ガウス）以上２００Ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは５０Ｇ以上１５０Ｇ以下である。磁石中心の磁力を２００Ｇ以下とする理由は、ネオジウム磁石では磁石中心の磁力を２００Ｇまで高めるのが製造上の限界であるからである。また、磁石中心の磁力を１５０Ｇ以下とするのがより好ましい理由は、磁石中心の磁力を１５０Ｇ超とすると磁石を作るコストが増大するからである。

また、プラズマＣＶＤ装置はチャンバー１０２内を真空排気する真空排気機構（図示せず）を有している。また、プラズマＣＶＤ装置はチャンバー１０２内に成膜原料ガスを供給するガス供給機構（図示せず）を有している。

＜成膜方法＞
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて被成膜基板１にＤＬＣ膜を成膜する方法について説明する。

まず、前記真空排気機構を起動させ、チャンバー１０２の内部を所定の真空状態とし、チャンバー１０２の内部に前記ガス導入機構によって成膜原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ_７Ｈ_８）ガスを導入する。チャンバー１０２内が所定の圧力になった後、第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれに第１及び第２のカソード電源１０５ａ，１０５ｂによって交流電流を供給することにより第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂが加熱される。

また、被成膜基板１にＤＣ電源１１２によって直流電流を供給する。また、第１及び第２のＤＣ電源１０７ａ，１０７ｂそれぞれから第１及び第２のスイッチ１２１ａ，１２１ｂを介して第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれに直流電流を供給する。この際、第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれに印加される電圧は、制御部によって制御される。

第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂの加熱によって、第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれから第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれに向けて多量の電子が放出され、第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれと第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれとの間でグロー放電が開始される。多量の電子によってチャンバー１０２の内部の成膜原料ガスとしてのトルエンガスがイオン化され、プラズマ状態とされる。この際、第１及び第２のネオジウム磁石１０９ａ，１０９ｂそれぞれによって第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれの近傍に位置するトルエンガスをプラズマ化する領域に磁場が発生されているので、この磁場によってプラズマを高密度化することができ、イオン化効率を向上させることができる。そして、プラズマ状態の成膜原料分子は、被成膜基板１のマイナス電位によって直接に加速されて、被成膜基板１の方向に向かって飛走して、被成膜基板１の表面に付着される。これにより、被成膜基板１には薄いＤＬＣ膜が形成される。この際、被成膜基板１の表面では下記式（１）の反応が起きている。

Ｃ_７Ｈ_８＋ｅ⁻ → Ｃ_ａＨ_ｂ ＋ｘＨ_２↑ ・・・（１）

上記の被成膜基板１へのＤＬＣ膜の成膜が繰り返されて累積の成膜時間が長くなるにつれてプラズマ状態の成膜原料分子が第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの方向に向かって飛走して第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの表面に付着されてＤＬＣ膜が成膜される。このＤＬＣ膜によって第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれが帯電しても、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの表面を絶縁物によって形成することにより、従来の導電体によって形成されたプラズマウォールに比べて成膜レートの変動を抑制することができる。

図２に示す絶縁体のグラフは、図１に示すプラズマＣＶＤ装置の成膜時間と、第１のプラズマウォールとアース間の直流電圧との関係を示すグラフである。なお、第１のプラズマウォールとアース間の直流電圧は、第１のプラズマウォール１０８ａにオシロスコープ（図示せず）を電気的に接続し、このオシロスコープによって測定されたものである。

図２の絶縁体のグラフのデータを取得した際のＤＬＣ膜の成膜条件は以下のとおりである。
成膜装置：図１に示すプラズマＣＶＤ装置
出発原料：高純度トルエン
ガス流量：３．０ｓｃｃｍ
圧力 ：０．３Ｐａ
成膜時間：１時間あたり２ｓｅｃ×４５０回
カソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂ：タンタルフィラメント
プラズマウォール１０８ａ，１０８ｂ：厚さ３ｍｍのガラス
交流電源１０５ａ，１０５ｂの出力：２３０Ｗ
ＤＣ電源１０７ａ，１０７ｂの電流：１６５０ｍＡ
ＤＣ電源１１２の電圧：２５０Ｖ

図２の絶縁体のグラフに示すように、被成膜基板１へのＤＬＣ膜の成膜が繰り返されて累積の成膜時間が長くなると、第１のプラズマウォールとアース間の直流電圧が高くなっていくが、ある程度の時間が経過すると直流電圧が一定となる。このように直流電圧が一定となるまでの時間が図２の導電体のグラフに示すプラズマウォールが導電体である場合に比べて短いことが分かる。このことから、図１に示すプラズマＣＶＤ装置では、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの表面を絶縁物によって形成しているため、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれとアース間の直流電圧を短い時間で一定にすることができ、その結果、従来の導電体によって形成されたプラズマウォールに比べて成膜レートの変動を抑制できるものと考えられる。

次に、図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体の製造方法について説明する。

まず、非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した被成膜基板を用意し、この被成膜基板を保持部に保持させる。次いで、チャンバー１０２内で所定の真空条件下に加熱された第１及び第２のカソードフィラメント１０３ａ，１０３ｂそれぞれと第１及び第２のアノードコーン１０４ａ，１０４ｂそれぞれとの間の放電により原料ガスをプラズマ状態とし、このプラズマを前記保持部に保持された被成膜基板の表面に加速衝突させる。これにより、この被成膜基板の表面には炭素が主成分である保護層が形成される。

上記の磁気記録媒体の製造方法によれば、第１及び第２のプラズマウォール１０８ａ，１０８ｂそれぞれの表面を絶縁物によって形成することにより、累積の成膜時間が長くなっても、従来の導電体によって形成されたプラズマウォールに比べて成膜レートの変動を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂそれぞれの表面を絶縁物によって形成することにより、累積の成膜時間が長くなっても、膜厚補正板１１８ａ，１１８ｂによる、被成膜基板１の外周部分に成膜される膜の厚さの制御性を向上させることができる。

１ 被成膜基板
１０２ チャンバー
１０３ａ 第１のカソード電極（第１のカソードフィラメント）
１０３ｂ 第２のカソード電極（第２のカソードフィラメント）
１０４ａ 第１のアノード電極（第１のアノードコーン）
１０４ｂ 第２のアノード電極（第２のアノードコーン）
１０５ａ 第１のカソード電源（第１の交流電源）
１０５ｂ 第２のカソード電源（第２の交流電源）
１０６ アース電源
１０７ａ 第１のアノード電源（第１のＤＣ（直流）電源）
１０７ｂ 第２のアノード電源（第２のＤＣ（直流）電源）
１０８ａ 第１のプラズマウォール
１０８ｂ 第２のプラズマウォール
１０９ａ 第１のネオジウム磁石
１０９ｂ 第２のネオジウム磁石
１１２ バイアス電源（ＤＣ電源，直流電源）
１１８ａ，１１８ｂ 膜厚補正板
１２１ａ 第１のスイッチ
１２１ｂ 第２のスイッチ

Claims (11)

1. チャンバーと、
   前記チャンバー内に配置されたアノードと、
   前記チャンバー内に配置されたカソードと、
   前記チャンバー内に配置され、前記カソード及び前記アノードに対向するように配置される被成膜基板を保持する保持部と、
   前記チャンバー内に配置され、前記保持部に保持された前記被成膜基板と前記アノード及び前記カソードそれぞれとの間の空間を覆うように設けられたプラズマウォールと、
   前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
   前記カソードに電気的に接続された交流電源と、
   前記保持部に保持された前記被成膜基板に電気的に接続された第２の直流電源と、
   前記チャンバー内に原料ガスを供給するガス供給機構と、
   前記チャンバー内を排気する排気機構と、
   を具備し、
   前記プラズマウォールの表面は絶縁物によって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
2. 請求項１において、
   前記絶縁物は、２０℃における体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上で且つ１００℃に対する耐熱性を有する物質であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記プラズマウォールは、ガラス、石英、樹脂及びセラミックスのいずれかの絶縁物からなることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
4. 請求項１または２において、
   前記プラズマウォールの表面は、溶射された絶縁物、アルマイト処理された絶縁物及びセラミックめっきされた絶縁物のいずれかによって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
   前記プラズマウォールはフロート電位とされることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項において、
   前記プラズマウォールの前記被成膜基板側の端部に形成された膜厚補正板を有しており、
   前記膜厚補正板の表面は絶縁物によって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
7. 請求項６において、
   前記膜厚補正板の前記絶縁物は、２０℃における体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上で且つ１００℃に対する耐熱性を有する物質であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
8. 請求項６または７において、
   前記膜厚補正板は、ガラス、石英、樹脂及びセラミックスのいずれかの絶縁物からなることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
9. 請求項６または７において、
   前記膜厚補正板の表面は、溶射された絶縁物、アルマイト処理された絶縁物及びセラミックめっきされた絶縁物のいずれかによって形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体の製造方法において、
    非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した被成膜基板を前記保持部に保持し、
    前記チャンバー内で前記カソードと前記アノードとの間の放電により前記原料ガスをプラズマ状態とし、このプラズマを前記保持部に保持された被成膜基板の表面に加速衝突させて炭素が主成分である保護層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
11. 非磁性基板上に少なくとも磁性層を形成した後に炭素が主成分である保護層を形成する磁気記録媒体の製造方法において、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて前記保護層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

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