JP4961157B2 - 成膜装置及び磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク装置等に搭載される磁気ディスクの製造方法に関し、また、このような磁気ディスクの製造に使用することができる成膜装置に関する。

従来、ハードディスクドライブに搭載される磁気ディスクは、真空装置（スパッタ装置など）により、ディスク基板上に積層膜を成膜することにより製造されている。この積層膜は、例えば、基台上に保持されたディスク基板を複数のターゲットが設置されたプロセス室（成膜室）内に設置し、真空排気後、スパッタリング法、または、ＣＶＤ法等によって成膜される。

ディスク基板上に成膜される積層膜は、下地層や記録層などの膜が順次成膜されて形成される。これら各層の成膜時におけるディスク基板の温度は、膜の表面状態や膜特性に大きく影響することが知られており、真空中においてディスク基板の加熱を行うため、スパッタ装置内にはヒータが搭載されている。

ところで、近年、このような磁気ディスクにおいては、記録密度の向上が要求されている。磁気ディスクにおける記録密度を向上させるためには、ピット寸法の微小化に伴って、信号品質を維持、向上させるとともに、自己減磁効果への耐性を向上させることが必要となる。信号品質の維持、向上のためには、ノイズを下げるため、下地層と磁性膜の間に中間非磁性層を設けることが行われている。そして、自己減磁効果への耐性の向上のためには、磁性膜の薄膜化や、高保磁力化のため、交換結合磁性膜の導入や磁性膜へのＰｔの導入、また、成膜時にディスク基板にバイアス電位を与えることが行われている。

すなわち、特許文献１乃至特許文献３に記載されているように、磁性膜の成膜時に、ディスク基板に負のＤＣバイアス電圧（基板バイアス）を印加するバイアススパッタを行うことにより、磁気ディスクの高記録密度化が可能となることが知られている。これは、基板バイアスの印加により、磁性膜の付着力を高めること、表面粗さを小さくすること、磁性膜の高密度化により硬度を上げること、並びに、微結晶膜の配向や結晶軸の長さを変更すること等が可能になるためである。

そして、ディスク基板として非導電性のガラス基板等を用いる場合については、特許文献４に記載されているように、第１層として金属膜からなる下地層を形成し、この下地層に基板バイアスを印加して、この下地層上に磁性層等を成膜する方法が知られている。このような場合に、バイアス印加用端子をディスク基板上の下地層に接触させる方法として、特許文献５及び特許文献６に記載されているように、各種の方法が提案されている。

また、近年では、磁気ディスクとしては、いわゆるノート型パソコンに搭載する２．５インチタイプのものや、いわゆるデスクトップ型パソコンに搭載する３．５インチタイプのもののみならず、携帯電話、デジタルカメラ、カーナピゲーション、携帯音楽プレーヤ等の小型装置の記憶装置に搭載する１．０インチタイプのものや０．８５インチタイプのものなど、小径サイズの磁気ディスクが製造されている。このような小径のディスク基板への成膜は、１つの基台上に複数枚のディスク基板を保持させて行わなければ、生産性を向上させることはできない。

そこで、これら小径サイズの磁気ディスクの製造では、生産性向上のため、例えば、特許文献７に記載されているように、口径の大きな一つの基台上に複数枚の小径のディスク基板を保持させ、枚葉式の成膜装置を用いて、一度に複数枚のディスク基板に対する成膜を行う方法が提案されている。

IEEE‐イートランザクションズ オン マグネティクス．２６巻，1282頁，1990． 特開平７−２２５９３５号公報 特開平５−２０５２４０号公報 特開平４−７９０２５号公報 特許第３００２６３２号公報 特開平７−２４３０３７号公報 特開２００１‐０１１６２５公報

ところで、ディスク基板にＤＣバイアスをかけるバイアススパッタでは、基台上に導電性材料（例えば、金属）からなる爪状の部材を設けておき、この爪状の部材によって各ディスク基板を保持させるとともに、この爪状の部材をバイアス印加用端子としても用いている。

そして、非導電性のディスク基板を用いてバイアススパッタを行う場合には、非導電性のディスク基板上に成膜した下地層にＤＣバイアスをかける必要がある。この下地層は、バイアス印加用端子としても用いる爪状の部材によってディスク基板を保持させた状態で成膜する。この場合、ディスク基板において、爪状の部材に覆われている部分には、下地層が成膜されない。そのため、爪状の部材と下地層との接触が不十分となり、適切に基板バイアスを印加できない虞れがある。

そこで、下地層を成膜した後に、爪状の部材と下地層とが十分に接触するように、ディスク基板の位置を変えて改めて爪状の部材に取り付け直すことが行われている。このようにすれば、基板バイアスを印加するために必要な電気伝導が確保されるため、その後の成膜工程において、基板バイアスを適切に印加することができる。

ところが、ディスク基板を取り付け直すためには、ディスク基板を成膜装置の外に一旦取り出し、再び成膜装置の中に入れることになるため、生産性が著しく劣化することとなる。特に、複数のディスク基板に対して同時に成膜を行う場合には、１枚１枚のディスク基板についてＤＣバイアスをかける必要があることから、生産性を向上させることが困難となっている。また、ディスク基台を一旦大気中に取り出すことは、ディスク基板にパーティクルが付着する虞れを生じさせ、品質の劣化を招来する虞れもある。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、複数枚の非導電性の基板に対してバイアススパッタによる成膜を行う枚葉式の成膜装置において、生産性を維持したままで、良好にＤＣバイアスを印加することができるようにするとともに、高密度記録に対応した磁気ディスクの生産性の高い製造方法を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る成膜装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
非導電性の基板に対しバイアススパッタによる成膜を行う枚葉式の成膜装置であって、少なくとも一の非導電性の基板を保持する基台と、バイアス印加用端子を有しこのバイアス印加用端子を非導電性の基板上に成膜された導電性膜に接触させることによってこの導電性膜にバイアス電圧を印加するバイアス印加手段とを備え、バイアス印加用端子は、温度に応じて形状が変化する部材によって形成されており、温度変化による変形によって、基台上に保持された非導電性の基板に接離することを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する成膜装置において、バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材は、形状記憶合金であることを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１を有する成膜装置において、バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材は、バイメタルであることを特徴とするものである。

〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する成膜装置において、バイアス印加用端子は、成膜に伴う温度上昇によって変形して、基台上に保持された非導電性の基板に接触するとともに、成膜の終了に伴う温度降下によって変形して、基台上に保持された非導電性の基板より離間することを特徴とするものである。

〔構成５〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する成膜装置において、バイアス印加用端子の温度を制御する温度制御手段を備え、バイアス印加用端子は、成膜中に温度制御手段により温度が上昇されることによって変形して、基台上に保持された非導電性の基板に接触するとともに、成膜の終了後に温度制御手段により温度が降下されることによって変形して、基台上に保持された非導電性の基板より離間することを特徴とするものである。

〔構成６〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する成膜装置において、バイアス印加用端子に電流を供給する電流供給手段を備え、バイアス印加用端子は、成膜中に電流供給手段により電流を供給されて温度上昇することによって変形して、基台上に保持された非導電性の基板に接触するとともに、成膜の終了後に電流供給手段による電流供給が遮断されて温度が降下されることによって変形して、基台上に保持された非導電性の基板より離間することを特徴とするものである。

〔構成７〕
構成１乃至構成６のいずれか一を有する成膜装置において、基板としてディスク基板を用い、このディスク基板上に下地層、磁性層及び保護層を順次成膜することを特徴とするものである。

また、本発明に係る磁気ディスクの製造方法は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成８〕
非磁性及び非導電性のディスク基板上に下地層、磁性層及び保護層を順次成膜する磁気ディスクの製造方法であって、ディスク基板を基台上に保持させる工程と、真空チャンバ内において基台上に保持されたディスク基板上に導電性膜を成膜する工程と、真空チャンバ内においてバイアス印加手段のバイアス印加用端子を変形させることによりこのバイアス印加用端子をディスク基板上に成膜された導電性膜に接触させる工程と、真空チャンバ内においてバイアス印加手段によりバイアス印加用端子を介して導電性膜にバイアス電圧を印加しつつ該導電性膜上に磁性層及び保護層を順次成膜する工程とを有し、バイアス印加部材として、温度に応じて形状が変化する部材によって形成され温度変化による変形によって基台上に保持された非導電性の基板に接離するものを用いることを特徴とするものである。

〔構成９〕
構成８を有する磁気ディスクの製造方法において、バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材として、形状記憶合金を用いることを特徴とするものである。

〔構成１０〕
構成８を有する磁気ディスクの製造方法において、バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材として、バイメタルを用いることを特徴とするものである。

〔構成１１〕
構成８乃至構成１０のいずれか一を有する磁気ディスクの製造方法において、バイアス印加用端子を、成膜に伴う温度上昇によって変形させて、基台上に保持された非導電性の基板に接触させるとともに、成膜の終了に伴う温度降下によって変形させて、基台上に保持された非導電性の基板より離間させることを特徴とするものである。

〔構成１２〕
構成８乃至構成１０のいずれか一を有する磁気ディスクの製造方法において、バイアス印加用端子の温度を制御する温度制御手段を用いて、バイアス印加用端子を、成膜中に温度上昇させることによって変形させて、基台上に保持された非導電性の基板に接触させるとともに、成膜の終了後に温度降下させることによって変形させて、基台上に保持された非導電性の基板より離間させることを特徴とするものである。

〔構成１３〕
構成８乃至構成１０のいずれか一を有する磁気ディスクの製造方法において、バイアス印加用端子に電流を供給する電流供給手段を用いて、バイアス印加用端子を、成膜中に電流を供給して温度上昇させることによって変形させて、基台上に保持された非導電性の基板に接触させるとともに、成膜の終了後に電流供給を遮断して温度降下させることによって変形させて、基台上に保持された非導電性の基板より離間させることを特徴とするものである。

構成１を有する本発明に係る成膜装置においては、バイアス印加用端子は、温度に応じて形状が変化する部材によって形成されており、温度変化による変形によって、基台上に保持された非導電性の基板に接離するので、真空チャンバ内等に基台を設置したままの状態で、バイアス印加用端子と基板との接触及び離間を行うことができる。

すなわち、この成膜装置においては、バイアス印加用端子と基板とが非接触の状態で導電性膜を成膜することができ、基板においてバイアス印加用端子が接触すべき箇所にも、良好に導電性膜を成膜することができる。そのため、この導電性膜とバイアス印加用端子とを適切に電気的に接続することができる。

また、この成膜装置においては、バイアス印加用端子の変形によってバイアス印加用端子と基板とを接触させることにより、基台を大気中に取り出すことなく、導電性の基板を用いた場合とほぼ同様の工程により、基板バイアスを印加できる。そのため、非導電性の基板を用いた場合にも、高い量産性を実現できる。

構成２を有する本発明に係る成膜装置においては、バイアス印加用端子は、形状記憶合金からなるので、所定の温度において所望の形状に変形させることができる。

構成３を有する本発明に係る成膜装置においては、バイアス印加用端子は、バイメタルからなるので、所定の温度変化により所望の変形量を得ることができる。

構成４を有する本発明に係る成膜装置においては、バイアス印加用端子は、成膜及び成膜の終了に伴う温度変化によって変形して、基台上に保持された非導電性の基板に接離するので、特段の操作を行うことなく、基板に対するバイアスの印加の開始及び終了が行われる。

構成５を有する本発明に係る成膜装置においては、温度制御手段によりバイアス印加用端子の温度を制御するので、このバイアス印加用端子の変形状態を制御することができる。

構成６を有する本発明に係る成膜装置においては、電流供給手段によりバイアス印加用端子の温度を制御するので、このバイアス印加用端子の変形状態を制御することができる。

構成７を有する本発明に係る成膜装置においては、基板としてディスク基板を用い、このディスク基板上に下地層、磁性層及び保護層を順次成膜するので、磁気ディスクの製造に使用することができる。

構成８を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、バイアス印加用端子として、温度に応じて形状が変化する部材によって形成され温度変化による変形によって基台上に保持された非導電性の基板に接離するものを用いるので、真空チャンバ内に基台を設置したままの状態で、各バイアス印加用端子と各ディスク基板との接触及び離間を行うことができる。

すなわち、この磁気ディスクの製造方法においては、バイアス印加用端子とディスク基板とが非接触の状態で導電性膜を成膜することができ、ディスク基板においてバイアス印加用端子が接触すべき箇所にも、良好に導電性膜を成膜することができる。そのため、この導電性膜とバイアス印加用端子とを適切に電気的に接続することができる。

また、この磁気ディスクの製造方法においては、バイアス印加用端子の変形によってバイアス印加用端子とディスク基板とを接触させることにより、ディスク基台を大気中に取り出すことなく、導電性のディスク基板を用いた場合とほぼ同様の工程により、基板バイアスを印加できる。そのため、非導電性のディスク基板を用いた場合にも、高い量産性を実現できる。

構成９を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、バイアス印加用端子として形状記憶合金からなるものを用いるので、バイアス印加用端子を所定の温度において所望の形状に変形させることができる。

構成１０を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、バイアス印加用端子としてバイメタルからなるものを用いるので、バイアス印加用端子を所定の温度変化により所望の変形量とすることができる。

構成１１を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、バイアス印加用端子を、成膜及び成膜の終了に伴う温度変化によって変形させ、基台上に保持された非導電性の基板に接離させるので、特段の操作を行うことなく、基板に対するバイアスの印加の開始及び終了を行うことができる。

構成１２を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、温度制御手段によりバイアス印加用端子の温度を制御するので、このバイアス印加用端子の変形状態を制御することができる。

構成１３を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、電流供給手段によりバイアス印加用端子の温度を制御するので、このバイアス印加用端子の変形状態を制御することができる。

すなわち、本発明は、複数枚の非導電性の基板に対してバイアススパッタによる成膜を行う枚葉式の成膜装置において、生産性を維持したままで、良好にＤＣバイアスを印加することを可能とし、また、この成膜装置を用いることにより、高密度記録に対応した磁気ディスクの生産性の高い製造方法を提供することができるものである。

以下、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態について説明する。

〔磁気ディスク及びその製造方法の概略〕
図１は、本発明に係る磁気ディスクの製造方法によって製造される磁気ディスクの構成を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。

本発明に係る磁気ディスクの製造方法によって製造される磁気ディスクは、ハードディスクドライブに搭載される磁気ディスクであり、図１中の（ａ）に示すように、非磁性及び非導電性の材料からなり中心孔１ａを備えた円形のディスク基板１を用いて、図１中の（ｂ）に示すように、ディスク基板１の表面１ｂ上に、下地層２、磁性層３、保護層４が、この順に積層して成膜されて構成されている。

ディスク基板１は、例えば、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、または、ソーダライム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（中心孔１ａの直径）が７ｍｍ、厚さが、０．３８１ｍｍとなっている。また、ディスク基板１の表面１ｂは、表面粗さが、Ｒａで０．４ｎｍ以下、Ｒmaxで５ｎｍ以下となるように、鏡面研磨が施されている。

この磁気ディスク１を製造するには、まず、ディスク基板１の表面１ｂ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２ａを形成する。第１の下地層２ａは、厚さが５ｎｍのＡｌＲｕ合金薄膜である。次に、第１の下地層２ａの上層に、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２ｂを形成する。第２の下地層２ｂは、例えば、厚さが５０ｎｍのＣｒＭｏＴｉ合金薄膜である。これら第１の下地層２ａ及び第２の下地層２ｂからなる下地層２は、磁性層３の結晶構造を良好にするために形成される。

次に、下地層２（第２の下地層２ｂ）の上層に、ＤＣマグネトロンスパッタリングなどの物理気相成長法により、磁性層３を形成する。磁性層３は、例えば、厚さが、１５ｎｍのＣｏＣｒＢ合金薄膜である。

次に、磁性層３の上層に、プラズマＣＶＤ法により、保護層４を形成する。保護層４は、例えば、厚さが３ｎｍ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３を保護する機能を担っている。

次に、保護層４の表面に、潤滑層５をディップ法により形成する。潤滑層５は、例えば、厚さが１．２ｎｍのパーフルオロポリエーテル層などから構成され、磁気ヘッドと接触した際の衝撃を緩和するなどの機能を担っている。

〔成膜装置の構成〕
図２は、本発明に係る成膜装置における回転搬送型の枚葉式反応チャンバの構成を示す平面図（ａ）及び直線搬送型の枚葉式反応チャンバの構成を示す平面図（ｂ）である。

本発明に係る磁気ディスクの製造装置においては、ディスク基板１の表面１ｂに下地層２，磁性層３及び保護層４を成膜するにあたって、本発明に係る成膜装置を使用する。この成膜装置においては、図２中の（ａ）に示すように、ディスク基板１は、基台（基板ホルダ）６によって、複数枚（本実施の形態においては４枚）が保持された状態で、成膜装置の反応チャンバ内において搬送されるようになっている。

各ディスク基板１は、基台６に形成された透孔の内周側において、外周端部を支持され、一方の面を上方側に臨ませ、他方の面を下方側に臨ませて保持されている。

この成膜装置の反応性チャンバ内には、基台６の回転搬送方向に沿って、下地層２及び磁性層３を成膜するための第１乃至第３のターゲット７，８，９が配置されている。第１のターゲット７は、第１の下地層２ａを形成するためのＡｌＲｕターゲットであり、第２のターゲット８は、第２の下地層２ｂを形成するためのＣｏＣｒＴｉターゲットであり、第３のターゲット９は、磁性層３を形成するためのＣｏＣｒＢターゲットである。各ターゲット７，８，９は、反応チャンバ内において、搬送されてくる基台６に保持されたディスク基板１を両面から挟むように、上面側と下面側とに配置されている。

なお、各ターゲット７，８，９が配置させた空間は、必要に応じて、基台６の移動を許容しつつ、仕切られるようになっている。

この成膜装置においては、基台６によって保持されたディスク基板１は、まず、第１のターゲット７に対向されて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などの気相成長法により、第１の下地層２ａを成膜される。次に、基台６によって保持されたディスク基板１は、加熱チャンバ１０において、所定の温度まで加熱される。そして、ディスク基板１は、基台６に保持されたまま反応性チャンバ内を搬送されて、第２及び第３のターゲット８，９に順次対向されて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などの気相成長法により、第２の下地層２ｂ、磁性層３を成膜される。成膜をなれさたディスク基板１は、反応性チャンバから排出される。

なお、この成膜装置は、図２（ｂ）に示すように、直線搬送型の枚葉式反応チャンバを有するものとしてもよい。この成膜装置においては、ディスク基板１を保持した基台６は、反応性チャンバ内を直線状に搬送される。

この成膜装置においては、基台６によって保持されたディスク基板１は、まず、第１のターゲット７に対向されて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などの気相成長法により、第１の下地層２ａを成膜される。次に、基台６によって保持されたディスク基板１は、加熱チャンバ１０において、所定の温度まで加熱される。そして、ディスク基板１は、基台６に保持されたまま反応性チャンバ内を搬送されて、第２及び第３のターゲット８，９に順次対向されて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などの気相成長法により、第２の下地層２ｂ、磁性層３を成膜される。成膜をなれさたディスク基板１は、反応性チャンバから排出される。

このようにして磁性層３までの成膜をなされたディスク基板１は、図示しないプラズマＣＶＤ室に送られ、プラズマＣＶＤによる保護層４の成膜をなされる。

〔基台の構成〕
図３は、本発明に係る成膜装置における基台の構成を示す平面図である。

本発明に係る成膜装置における基台６は、図３に示すように、円盤状の基台本体（ベース）６ａを有し、この基台本体６ａにより、複数枚（本実施の形態においては４枚）の１．０インチ型磁気ディスク用のディスク基板１を、同一平面上として、周方向に等角度間隔で保持することができるように構成されている。

基台本体６ａは、例えば、チタン製であり、外形が、例えば、９５ｍｍである。なお、反応チャンバ内の各ターゲット７，８，９は、いずれも、外径が基台本体６ａよりも大きい、例えば、外径１２０ｍｍの円盤形状となっている。したがって、ディスク基板１は、基台６に保持されることにより、各ターゲット７，８，９に対しては、各ターゲット７，８，９中心と対向する位置の周囲に配置される。

この基台本体６ａには、ディスク基板１より大きい４つの透孔１１が周方向に等間隔で形成されている。これら透孔１１の内周部には、ディスク基板１の外周端部を挟持して保持する複数の外形チャッキング１２が設けられている。

そして、基台本体６ａには、図３中の（ａ）に示すように、この基台本体６ａに保持されるディスク基板１の枚数に対応した数のバイアス印加用端子１３を有するバイアス印加手段が設けられている。このバイアス印加手段は、各バイアス印加用端子１３を非導電性のディスク基板１上に成膜された導電性膜に接触させることによって、この導電性膜にバイアス電圧を印加するものである。

各バイアス印加用端子１３は、温度に応じて形状が変化する部材によって形成されており、温度変化による変形によって、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１に接離する。バイアス印加用端子１３をなす温度に応じて形状が変化する部材としては、熱膨張係数が大きな材料が挙げられる。また、温度に応じて形状が変化する部材としては、いわゆる形状記憶合金やバイメタルが挙げられる
形状記憶合金は、一般に、所望の形状として高熱処理を施すことにより、このときの形状を記憶することができ、常温において変形させても、いわゆる変態温度（Ａｆ）に加熱すると、元の所望の形状に戻る性質を有する。このような形状記憶合金としては、例えば、ＮｉＴｉＣｕ線材等を用いることができる。また、バイメタルは、熱膨張係数の異なる２つの金属合金を貼り合わせたもので、温度変化により、各金属合金の熱膨張の差によって生ずる応力によって、変形（反り）を生ずるようになっている。

各バイアス印加用端子１３は、先端側を各ディスク基板１に臨ませるとともに、基端側をバイアス印加部材１４に取付けられている。このバイアス印加部材１４は、金属の如き導電性材料からなり、基台本体６ａを囲むようにして円環状に形成されている。各バイアス印加用端子１３は、基端側をバイアス印加部材１４に支持された状態で、温度変化によって変形することにより、先端側を、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１に接離させる。

なお、各バイアス印加用端子１３は、バイアス印加部材１４により、弾性を有する扞部１５を介して支持されており、各ディスク基板１に対して接触したとき、扞部１５の弾性力によって、各ディスク基板１に先端側を押接させるようになっている。

そして、バイアス印加部材１４には、基台６外に設置された直流電圧供給端子１６を介して、ＤＣバイアス電圧が印加されている。

この基台６においては、第２の下地層２ｂ及び磁性層３の成膜時において、各バイアス印加用端子１３を基台本体６ａに保持された複数のディスク基板１に接触させることにより、各ディスク基板１に対して、同時にＤＣバイアスを印加するようになっている。

なお、ＤＣバイアス電圧は、バイアス印加部材１４から各バイアス印加用端子１３を経てディスク基板１上に成膜された導電性膜に印加されるようにしてもよく また、図３中の（ｂ）に示すように、外部の直流電圧供給端子１６から導線１７を介して各バイアス印加用端子１３を経てディスク基板１上に成膜された導電性膜に印加されるようにしてもよい。

図４は、本発明に係る成膜装置における成膜工程とバイアス印加用端子の変形の関係を示すグラフである。

この成膜装置においては、各バイアス印加用端子１３は、図４に示すように、第２の下地層２ｂ及び磁性層３の成膜時には、図示しない温度制御手段により温度が上昇されることによって変形して、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１に先端側を接触させる。このとき、直流電圧供給端子１６及びバイアス印加部材１４を介して、非導電性のディスク基板１上に成膜された導電性膜にバイアス電圧が印加される。

そして、各バイアス印加用端子１３は、成膜の終了後に温度制御手段により温度が降下されることによって変形して、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１より離間する。このように、成膜の終了後に各バイアス印加用端子１３がディスク基板１より離間することにより、この基台６からの各ディスク基板１の取り外しが容易となる。

図５は、本発明に係る成膜装置におけるバイアス印加用端子の構成の他の例を示す平面図である。

なお、基台６からの各ディスク基板１の取り外しをより容易とするためには、ＤＣバイアスの印可後に、各バイアス印加用端子１３が各ディスク基板１より大きく離間するようにすることが好ましい。すなわち、各バイアス印加用端子１３は、図５中の（ａ）に示すように、加熱して変態温度以上となされたときに、図中矢印ａで示すように、ディスク基板１に接触するように予め設定しておいた形状記憶合金からなる第１の板バネ１３ａと、変態温度より低い温度（例えば、室温）において第１板バネ１３ａをディスク基板１から離間した位置に保持する第２の板バネ１３ｂとを組み合わせて構成することができる。このバイアス印加用端子１３は、第１及び第２の板バネ１３ａ，１３ｂの基端側が基台本体６ａに固定されており、先端側を基台本体６ａに保持されたディスク基板１に臨ませている。

このように構成したバイアス印加用端子１３は、室温時には、図５中の（ｂ）に示すように、第２の板バネ１３ｂの力により、図中矢印ｂで示すように、ディスク基板１から離間した位置に保持され、変態温度以上になると、図５中の（ａ）に示すように、第１の板バネ１３ａによりディスク基板１に接触する状態となる。したがって、このバイアス印加用端子１３は、基台６から各ディスク基板１を取り外すときに邪魔になることがなく、ディスク基板１の取り外しを容易とすることができる。

また、各バイアス印加用端子１３を形状記憶合金によって形成した場合には、合金成分、例えば、Ｎｉ含有量を適宜調整することや、高熱処理を行う温度を変えることにより、変態温度（Ａｆ）を変えることができる。これにより、各バイアス印加用端子１３は、温度制御手段による温度制御をせずとも、成膜に伴う反応性チャンバ内の温度上昇によって変形して、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１に接触するとともに、成膜の終了に伴う真空スパッタ装置外への取り出しで温度が室温まで低下することで変態温度以下になることによって変形して、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１より離間するようにすることができる。

さらに、各バイアス印加用端子１３は、成膜中に、図示しない電流供給手段により電流を供給されて温度が上昇されることによって変形して、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１に先端側を接触させるようにしてもよい。この場合には、各バイアス印加用端子１３は、成膜の終了後に電流供給手段による電流供給が遮断されて温度が降下されることによって変形して、基台本体６ａ上に保持された非導電性のディスク基板１より離間する。

図６は、本発明に係る成膜装置における基台の構成の他の例を示す平面図である。

さらに、このバイアス印加用端子１３は、図６中の（ａ）に示すように、変位量（動作量）を大きくするために、コイルバネ状に加工しておいてもよい。このコイルバネ状のバイアス印加用端子１３は、十分にディスク基板１に接触する長さとしておく。このバイアス印加用端子１３は、温度変化により、図中矢印ｃで示すように、伸縮して、基台本体６ａ上に保持されたディスク基板１に対して接離する。

この場合にも、ＤＣバイアス電圧は、バイアス印加部材１４から各バイアス印加用端子１３を経てディスク基板１上に成膜された導電性膜に印加されるようにしてもよく また、図６中の（ｂ）に示すように、外部の直流電圧供給端子１６から導線１７を介して各バイアス印加用端子１３を経てディスク基板１上に成膜された導電性膜に印加されるようにしてもよい。

〔本実施の形態における効果〕
この実施の形態においては、磁性層３の成膜時に、基台６によって保持されている複数枚のディスク基板１に対し、同時にＤＣバイアスを印加させることが可能であり、高記録密度に対応した磁気ディスクを良好な生産性において製造することができる。

すなわち、ディスク基板１上に導電性を有する膜を成膜した後、ＤＣバイアスをかけるために真空スパッタ装置のチャンバ内から取り出す必要がなくなり、製造プロセスが単純化されて生産性が向上し、さらに、４枚を一度に成膜できることから、一度に１枚ずつ成膜し一度大気中に取り出してバイアスを印加する従来の製造方法に比べて、生産性を４倍以上に大幅に向上させることができる。

なお、ＤＣバイアスの印加は、磁性層３の成膜時のみならず、第２の下地層２ｂの成膜時に行ってもよく、第２の下地層２ｂ及び磁性層３の成膜の両方において行ってもよい。

また、ＤＣバイアスの印加は、垂直磁気記録ディスクにおける軟磁性膜の成膜時に行ってもよい。この場合、軟磁性層は、５０ｎｍ程度の膜厚を必要とするので、始めにＤＣバイアスをかけずに軟磁性層を成膜し、この軟磁性層の厚さがＤＣバイアスの印加ができる程度となったときに、ＤＣバイアスの印加を開始するようにしてもよい。

〔磁気ディスクの製造方法の実施例〕
前述のように構成された基台６を用いて、非導電性のディスク基板（ガラス基板）１の表面に下地層２（第１の下地層（ＧＩＦ層）２ａ及び第２の下地層（ＵＬ層）２ｂ）、磁性層３（いわゆるＡＦＣ構造を有する場合は、スペーサにより分割された複数の磁性層）を成膜するにあたっては、まず、精密研磨及び化学強化処理を施した１．０インチ型磁気ディスク用のディスク基板１を、基台６により保持させる。なお、磁気ディスクは、ディスク基板の両面に同様の構成を有するが、ここでは、一方の面のみについて説明する。

そして、図２に示すように、この基台６を自動搬送装置に装着し、基台６を反応性チャンバ内に導入する。基台６は、所定の搬送速度で搬送され、基台６が各ターゲット７，８，９に略同心状態に対向設置された状態で、成膜が行われる。第１の下地層（ＧＩＦ層）２ａを成膜した後に、加熱チャンバ１０内に導入する。加熱チャンバ１０では、ヒータによって、ディスク基板１を、例えば、３００°Ｃ、１分間の加熱条件にて加熱する。この加熱によって、各バイアス印加用端子１３が所定の元の形状に戻り、基台本体６ａに保持された複数のディスク基板１の第１下地層２ａが成膜されている外周端部に接触する。

次に、第２の下地層２ｂ及び磁性層３を成膜する。このとき、各バイアス印加用端子１３が基台本体６ａに保持された複数のディスク基板１の第１下地層２ａが成膜されている外周端部に接触しているので、各ディスク基板１にはＤＣバイアスが印加される。少なくとも磁性層３は、このようにして各ディスク基板１にＤＣバイアスを印加した状態で成膜する。

このようにして、ディスク基板１の両面に、膜厚５ｎｍのＡｌＲｕ層（第１の下地層２ａ）及び膜厚５０ｎｍのＣｒＭｏＴｉ（第２の下地層２ｂ）からなる下地層２と、膜厚１５ｎｍのＣｏＣｒＢ磁性層３とが形成される。ここで、反応性チャンバ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を終了すると、各ディスク基板１を保持した基台６は、反応性チャンバ内から排出される。また、反応性チャンバ内から排出されたディスク基板１に対しては、磁性層３の上層に、プラズマＣＶＤ法などにより、保護層４を形成する。さらに、この保護層４の上層には、ディッブ法により、パーフルオロエーテル系潤滑剤を塗布することにより、潤滑層５を形成する。この潤滑層５は、パーフルオロエーテル系潤滑剤の塗布後、オーブンを用いて、ディスク基板１を１００°Ｃで１時間程度加熱処理し、ディスク基板１の最表層にパーフルオロエーテル系潤滑剤を定着させることによって形成される。なお、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤としては、例えば、「Solvay Solexis社」製の「Fomblin−Ｚ−Tetraol」（商品名）を用いることができる。

ここで、潤滑層５の膜厚を、フーリエ変換型赤外分光高度計（FTIR）で測定したところ、１．２ｎｍであった。

〔比較例〕
比較例（１）として、第２の下地層２ｂ及び磁性層３の成膜をＤＣバイアスを印可せずに行い、他は前述の実施例と同様にして、磁気ディスクを作成した。

また、比較例（２）として、第１の下地層（ＧＩＦ層）２ａを成膜した後に各ディスク基板１を大気中に取り出し、これらディスク基板１に各バイアス印加用端子１３を接触させた後に反応性チャンバ内に戻して、第２の下地層２ｂ及び磁性層３の成膜をＤＣバイアスを印可して行い、他は前述の実施例と同様にして、磁気ディスクを作成した。

〔ＤＣバイアスの効果〕
図７は、本発明に係る磁気ディスクの製造方法におけるＤＣバイアスの効果として、保持力との関係（ａ）及びＳＮ比との関係（ｂ）を示すグラフである。

前述のようにして製造した磁気ディスクについて、図７中の（ａ）に示すように、保持力ＨｃのＤＣバイアス依存性を確認したところ、ＤＣバイアスを約４００Ｖとすることにより、保持力Ｈｃが最も良好となることが確認された。また、図７中の（ｂ）に示すように、ＳＮ比のＤＣバイアス依存性を確認したところ、ＤＣバイアスを高くするほど、ＳＮ比が良好となることが確認された。

なお、ＤＣバイアスは、負の値（マイナス）をとるが、図６においては、マイナスではなく、正の値として示してある。例えば、４００Ｖは、−４００ＶのＤＣバイアスを意味する。

また、以下の〔表１〕に示すように、本発明の実施例の磁気ディスクは、比較例（１）の磁気ディスク（ＤＣバイアスなし）に比較して、電磁変換特性を示すＳＮＲ（信号雑音比）が向上していることがわかった。

そして、比較例（２）の磁気ディスクは、〔表１〕に示すように、ＳＮＲについては実施例の磁気ディスクと同等であるが、前述したように、第１の下地層２ａを成膜した後に一度大気中に取り出しているため、パーティクル汚染が認められ、また、第１の下地層２ａを成膜した後に取り出して各ディスク基板１に各バイアス印加用端子１３を接触させるという手間が発生するため、量産性が著しく低下することが確認された。

本発明に係る磁気ディスクの製造方法によって製造される磁気ディスクの構成を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。 本発明に係る成膜装置における回転搬送型の枚葉式反応チャンバの構成を示す平面図（ａ）及び直線搬送型の枚葉式反応チャンバの構成を示す平面図（ｂ）である。 本発明に係る成膜装置における基台の構成を示す平面図である。 本発明に係る成膜装置における成膜工程とバイアス印加用端子の変形の関係を示すグラフである。 本発明に係る成膜装置におけるバイアス印加用端子の構成の他の例を示す平面図である。 本発明に係る成膜装置における基台の構成の他の例を示す平面図である。 本発明に係る磁気ディスクの製造方法におけるＤＣバイアスの効果として、保持力との関係（ａ）及びＳＮ比との関係（ｂ）を示すグラフである。

符号の説明

１ ディスク基板
２ 下地層
２ａ 第１の下地層
２ｂ 第２の下地層
３ 磁性層
４ 保護層
５ 潤滑層
６ 基台
６ａ 基台本体
７ 第１のターゲット
８ 第２のターゲット
９ 第３のターゲット
１３ バイアス印加用端子
１４ バイアス印加部材
１５ 扞部
１６ 直流電圧供給端子
１７ 導線

Claims (13)

1. 非導電性の基板に対し、バイアススパッタによる成膜を行う枚葉式の成膜装置であって、
   少なくとも一の非導電性の基板を保持する基台と、
   バイアス印加用端子を有し、このバイアス印加用端子を前記非導電性の基板上に成膜された導電性膜に接触させることによって、この導電性膜にバイアス電圧を印加するバイアス印加手段と
   を備え、
   前記バイアス印加用端子は、温度に応じて形状が変化する部材によって形成されており、温度変化による変形によって、前記基台上に保持された非導電性の基板に接離する
   ことを特徴とする成膜装置。
2. 前記バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材は、形状記憶合金である
   ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 前記バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材は、バイメタルである
   ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
4. 前記バイアス印加用端子は、成膜に伴う温度上昇によって変形して、前記基台上に保持された非導電性の基板に接触するとともに、成膜の終了に伴う温度降下によって変形して、前記基台上に保持された非導電性の基板より離間する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の成膜装置。
5. 前記バイアス印加用端子の温度を制御する温度制御手段を備え、
   前記バイアス印加用端子は、成膜中に前記温度制御手段により温度が上昇されることによって変形して、前記基台上に保持された非導電性の基板に接触するとともに、成膜の終了後に前記温度制御手段により温度が降下されることによって変形して、前記基台上に保持された非導電性の基板より離間する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の成膜装置。
6. 前記バイアス印加用端子に電流を供給する電流供給手段を備え、
   前記バイアス印加用端子は、成膜中に前記電流供給手段により電流を供給されて温度上昇することによって変形して、前記基台上に保持された非導電性の基板に接触するとともに、成膜の終了後に前記電流供給手段による電流供給が遮断されて温度が降下されることによって変形して、前記基台上に保持された非導電性の基板より離間する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の成膜装置。
7. 前記基板としてディスク基板を用い、このディスク基板上に下地層、磁性層及び保護層を順次成膜する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の成膜装置。
8. 非磁性及び非導電性のディスク基板上に下地層、磁性層及び保護層を順次成膜する磁気ディスクの製造方法であって、
   前記ディスク基板を、基台上に保持させる工程と、
   真空チャンバ内において、前記基台上に保持されたディスク基板上に導電性膜を成膜する工程と、
   前記真空チャンバ内において、バイアス印加手段のバイアス印加用端子を変形させることにより、このバイアス印加用端子を前記ディスク基板上に成膜された導電性膜に接触させる工程と、
   前記真空チャンバ内において、前記バイアス印加手段により、前記バイアス印加用端子を介して前記導電性膜にバイアス電圧を印加しつつ、該導電性膜上に磁性層及び保護層を順次成膜する工程と
   を有し、
   前記バイアス印加部材として、温度に応じて形状が変化する部材によって形成され温度変化による変形によって前記基台上に保持された非導電性の基板に接離するものを用いる
   ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
9. 前記バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材として、形状記憶合金を用いる
   ことを特徴とする請求項８記載の磁気ディスクの製造方法。
10. 前記バイアス印加用端子をなす温度に応じて形状が変化する部材として、バイメタルを用いる
    ことを特徴とする請求項８記載の磁気ディスクの製造方法。
11. 前記バイアス印加用端子を、成膜に伴う温度上昇によって変形させて、前記基台上に保持された非導電性の基板に接触させるとともに、成膜の終了に伴う温度降下によって変形させて、前記基台上に保持された非導電性の基板より離間させる
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一に記載の磁気ディスクの製造方法。
12. 前記バイアス印加用端子の温度を制御する温度制御手段を用いて、前記バイアス印加用端子を、成膜中に温度上昇させることによって変形させて、前記基台上に保持された非導電性の基板に接触させるとともに、成膜の終了後に温度降下させることによって変形させて、前記基台上に保持された非導電性の基板より離間させる
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一に記載の磁気ディスクの製造方法。
13. 前記バイアス印加用端子に電流を供給する電流供給手段を用いて、前記バイアス印加用端子を、成膜中に電流を供給して温度上昇させることによって変形させて、前記基台上に保持された非導電性の基板に接触させるとともに、成膜の終了後に電流供給を遮断して温度降下させることによって変形させて、前記基台上に保持された非導電性の基板より離間させる
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一に記載の磁気ディスクの製造方法。

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