JP5764789B2 - プラズマｃｖｄ装置及び磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマＣＶＤ装置、磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
図４（Ａ）は、従来のプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す矢印の方向から視たカソード及び交流電源を示す図である。
このプラズマＣＶＤ装置は被成膜基板（例えばディスク基板）１０１に対して左右対称の構造を有しており、被成膜基板１０１の両面に同時に成膜可能な装置であるが、図４（Ａ）では、被成膜基板１０１に対して左側を示し、右側は省略している。
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にはガス導入フランジ１１５が取り付けられている。ガス導入フランジ１１５及びチャンバー１０２によって成膜室が形成されている。ガス導入フランジ１１５内にはホットカソード（カソード電極）１０３が形成されている。ホットカソード１０３の両端はガス導入フランジ１１５の外部に位置する交流電源１０５に電気的に接続されている。交流電源１０５の一端はアース１０６に電気的に接続されている。
ガス導入フランジ１１５内には円盤形状のカソード背板１１１が形成されており、このカソード背板１１１はホットカソード１０３と交流電源１０５の間に位置し、フロート電位とされている。また、ガス導入フランジ１１５内にはアノードコーン１０４ａ及びアノードベース１０４ｂからなるアノード１０４が配置されており、アノードコーン１０４ａとカソード背板１１１との間には隙間１１３が設けられている。
アノードベース１０４ｂはＤＣ電源１０７に電気的に接続されている。このＤＣ電源１０７のプラス電位側がアノードベース１０４ｂ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１０６に電気的に接続されている。
チャンバー１０２内には被成膜基板１０１が配置されている。被成膜基板１０１はイオン加速用電源としてのＤＣ電源（直流電源）１１２に電気的に接続されている。このＤＣ電源１１２のマイナス電位側が被成膜基板１０１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。
アースに接続されたガス導入フランジ１１５及びチャンバー１０２の内には、ホットカソード１０３及びアノード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。このプラズマウォール１０８は、フロート電位（図示せず）に電気的に接続されている。また、プラズマウォール１０８は円筒形状を有している。プラズマウォール１０８とアノードコーン１０４ａとの間にはリング状の空間１１４が設けられており、この空間１１４の幅は１５ｍｍ程度である。また、チャンバー１０２の外側にはマグネット１０９が配置されている。
次に、図４に示すプラズマ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、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の内部に成膜原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ７Ｈ８）ガスをガス導入フランジ１１５のガス導入部１１５ａから導入する。チャンバー１０２内が所定の圧力になった後、ホットカソード１０３に交流電源１０５によって交流電流を供給することによりホットカソード１０３が加熱される。また、アノード１０４にＤＣ電源１０７によって直流電流を供給し、被成膜基板１０１にＤＣ電源１１２によって直流電流を供給する。
ホットカソード１０３の加熱によって、ホットカソード１０３からアノードコーン１０４ａに向けて多量の電子が放出され、ホットカソード１０３とアノードコーン１０４ａ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、マグネット１０９によってホットカソード１０３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る。そして、プラズマ状態の成膜原料分子は、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の表面に付着される。これにより、被成膜基板１０１には薄いＤＬＣ膜が形成される（例えば特許文献１参照）。
上記従来のプラズマＣＶＤ装置では、カソード背板１１１とアノードコーン１０４ａとの間に隙間１１３があるため、被成膜基板１０１にＤＬＣ膜を形成する際に、アノードコーン１０４ａの背面で放電が生じて炭素膜１１０ａが付着することがある。また、プラズマウォール１０８とアノードコーン１０４ａとの間の空間１１４で放電が生じて空間１１４の壁面にも炭素膜が付着することがある。これらの付着した炭素膜１１０ａが剥離してアノードベース１０４ｂとガス導入フランジ１１５との間に堆積し、その結果、堆積した炭素膜のパーティクル１１０ｂによってアノード１０４とガス導入フランジ１１５との間の絶縁性が劣化し、安定的に放電させることが困難となる。また、炭素膜１１０ａが剥離すると被成膜基板１０１に付着して不良が発生してしまうことがある。
また、上述したアノードコーン１０４ａの背面または空間１１４で生じる放電によって消費される電力は被成膜基板１０１への成膜に貢献しないロスであるため、この電力ロス分だけ原料ガスの分解に使われるエネルギーが低下することに伴い、被成膜基板１０１に成膜される膜の膜質が低下するおそれがある。
このプラズマＣＶＤ装置は被成膜基板（例えばディスク基板）１０１に対して左右対称の構造を有しており、被成膜基板１０１の両面に同時に成膜可能な装置であるが、図４（Ａ）では、被成膜基板１０１に対して左側を示し、右側は省略している。
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にはガス導入フランジ１１５が取り付けられている。ガス導入フランジ１１５及びチャンバー１０２によって成膜室が形成されている。ガス導入フランジ１１５内にはホットカソード（カソード電極）１０３が形成されている。ホットカソード１０３の両端はガス導入フランジ１１５の外部に位置する交流電源１０５に電気的に接続されている。交流電源１０５の一端はアース１０６に電気的に接続されている。
ガス導入フランジ１１５内には円盤形状のカソード背板１１１が形成されており、このカソード背板１１１はホットカソード１０３と交流電源１０５の間に位置し、フロート電位とされている。また、ガス導入フランジ１１５内にはアノードコーン１０４ａ及びアノードベース１０４ｂからなるアノード１０４が配置されており、アノードコーン１０４ａとカソード背板１１１との間には隙間１１３が設けられている。
アノードベース１０４ｂはＤＣ電源１０７に電気的に接続されている。このＤＣ電源１０７のプラス電位側がアノードベース１０４ｂ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１０６に電気的に接続されている。
チャンバー１０２内には被成膜基板１０１が配置されている。被成膜基板１０１はイオン加速用電源としてのＤＣ電源（直流電源）１１２に電気的に接続されている。このＤＣ電源１１２のマイナス電位側が被成膜基板１０１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。
アースに接続されたガス導入フランジ１１５及びチャンバー１０２の内には、ホットカソード１０３及びアノード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。このプラズマウォール１０８は、フロート電位（図示せず）に電気的に接続されている。また、プラズマウォール１０８は円筒形状を有している。プラズマウォール１０８とアノードコーン１０４ａとの間にはリング状の空間１１４が設けられており、この空間１１４の幅は１５ｍｍ程度である。また、チャンバー１０２の外側にはマグネット１０９が配置されている。
次に、図４に示すプラズマ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、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の内部に成膜原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ７Ｈ８）ガスをガス導入フランジ１１５のガス導入部１１５ａから導入する。チャンバー１０２内が所定の圧力になった後、ホットカソード１０３に交流電源１０５によって交流電流を供給することによりホットカソード１０３が加熱される。また、アノード１０４にＤＣ電源１０７によって直流電流を供給し、被成膜基板１０１にＤＣ電源１１２によって直流電流を供給する。
ホットカソード１０３の加熱によって、ホットカソード１０３からアノードコーン１０４ａに向けて多量の電子が放出され、ホットカソード１０３とアノードコーン１０４ａ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、マグネット１０９によってホットカソード１０３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る。そして、プラズマ状態の成膜原料分子は、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の表面に付着される。これにより、被成膜基板１０１には薄いＤＬＣ膜が形成される（例えば特許文献１参照）。
上記従来のプラズマＣＶＤ装置では、カソード背板１１１とアノードコーン１０４ａとの間に隙間１１３があるため、被成膜基板１０１にＤＬＣ膜を形成する際に、アノードコーン１０４ａの背面で放電が生じて炭素膜１１０ａが付着することがある。また、プラズマウォール１０８とアノードコーン１０４ａとの間の空間１１４で放電が生じて空間１１４の壁面にも炭素膜が付着することがある。これらの付着した炭素膜１１０ａが剥離してアノードベース１０４ｂとガス導入フランジ１１５との間に堆積し、その結果、堆積した炭素膜のパーティクル１１０ｂによってアノード１０４とガス導入フランジ１１５との間の絶縁性が劣化し、安定的に放電させることが困難となる。また、炭素膜１１０ａが剥離すると被成膜基板１０１に付着して不良が発生してしまうことがある。
また、上述したアノードコーン１０４ａの背面または空間１１４で生じる放電によって消費される電力は被成膜基板１０１への成膜に貢献しないロスであるため、この電力ロス分だけ原料ガスの分解に使われるエネルギーが低下することに伴い、被成膜基板１０１に成膜される膜の膜質が低下するおそれがある。
本発明の一態様は、アノードの背面で放電が生じるのを抑制できるプラズマＣＶＤ装置又はこのプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体又はその製造方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、両端が開口された円筒形状又は断面が多角形状を有するプラズマウォールと、
前記チャンバー内に配置され、前記プラズマウォールの一方端の開口近傍に配置された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、前記プラズマウォールの他方端の開口を覆うように配置されたアノードと、
前記チャンバー内に配置され、前記アノードの内側で且つ前記プラズマウォールの他方端の開口近傍に配置され、前記保持部に保持された前記被処理基板と対向して配置されたフィラメント状のカソードと、
前記チャンバー外に配置され、前記カソードの一端に第１の配線を介して電気的に接続され、前記カソードの他端に第２の配線を介して電気的に接続された交流電源または直流電源と、
前記アノードに設けられ、前記第１の配線及び前記第２の配線それぞれが通る孔と、
前記チャンバー外に配置され、前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
前記チャンバー外に配置され、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、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置である。
上記本発明の一態様によれば、プラズマウォールの他方端の開口を覆うようにアノードを配置することにより、アノードの背面で放電が生じるのを抑制できるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
また、本発明の一態様において、前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの最大の隙間が５ｍｍ以下であり、前記孔と前記第１の配線及び前記第２の配線それぞれとの最大の隙間が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、アノードの背面で放電が生じるのを抑制できるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
また、本発明の一態様において、前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの隙間に繋げられた、前記チャンバーと前記アノードとの隙間を有し、前記隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、アノードの背面で放電が生じるのをより効果的に抑制できる。
また、本発明の一態様において、前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの隙間に繋げられた、前記チャンバーと前記プラズマウォールとの隙間を有し、前記隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、アノードの背面で放電が生じるのをより効果的に抑制できる。
本発明の一態様は、上述したプラズマ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真空条件下に加熱された前記フィラメント状の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である。
また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記原料ガスは、前記被成膜基板に前記保護層としてのＤＬＣ層を形成するための原料ガスであって、炭素と水素を含有するガスを含むことが好ましい。
本発明の一態様は、上述した磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体であって、
前記被成膜基板と、
前記被成膜基板上に形成された前記ＤＬＣ層と、
を具備することを特徴とする磁気記録媒体である。
前記チャンバー内に配置され、両端が開口された円筒形状又は断面が多角形状を有するプラズマウォールと、
前記チャンバー内に配置され、前記プラズマウォールの一方端の開口近傍に配置された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、前記プラズマウォールの他方端の開口を覆うように配置されたアノードと、
前記チャンバー内に配置され、前記アノードの内側で且つ前記プラズマウォールの他方端の開口近傍に配置され、前記保持部に保持された前記被処理基板と対向して配置されたフィラメント状のカソードと、
前記チャンバー外に配置され、前記カソードの一端に第１の配線を介して電気的に接続され、前記カソードの他端に第２の配線を介して電気的に接続された交流電源または直流電源と、
前記アノードに設けられ、前記第１の配線及び前記第２の配線それぞれが通る孔と、
前記チャンバー外に配置され、前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
前記チャンバー外に配置され、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、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置である。
上記本発明の一態様によれば、プラズマウォールの他方端の開口を覆うようにアノードを配置することにより、アノードの背面で放電が生じるのを抑制できるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
また、本発明の一態様において、前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの最大の隙間が５ｍｍ以下であり、前記孔と前記第１の配線及び前記第２の配線それぞれとの最大の隙間が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、アノードの背面で放電が生じるのを抑制できるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
また、本発明の一態様において、前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの隙間に繋げられた、前記チャンバーと前記アノードとの隙間を有し、前記隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、アノードの背面で放電が生じるのをより効果的に抑制できる。
また、本発明の一態様において、前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの隙間に繋げられた、前記チャンバーと前記プラズマウォールとの隙間を有し、前記隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、アノードの背面で放電が生じるのをより効果的に抑制できる。
本発明の一態様は、上述したプラズマ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真空条件下に加熱された前記フィラメント状の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である。
また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法において、前記原料ガスは、前記被成膜基板に前記保護層としてのＤＬＣ層を形成するための原料ガスであって、炭素と水素を含有するガスを含むことが好ましい。
本発明の一態様は、上述した磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体であって、
前記被成膜基板と、
前記被成膜基板上に形成された前記ＤＬＣ層と、
を具備することを特徴とする磁気記録媒体である。
本発明の一態様を適用することで、アノードの背面で放電が生じるのを抑制できるプラズマＣＶＤ装置又はこのプラズマＣＶＤ装置を用いた磁気記録媒体又はその製造方法を提供することができる。
図１（Ａ）は実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す矢印１６の方向から視たカソード及び交流電源を示す図である。
図２（Ａ）は、図１に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った後のアノード４とガス導入フランジ１５との隙間に炭素膜の付着が無いことを示す写真であり、図２（Ｂ）は、アノードコーン４ａと第１及び第２の配線１７ａ，１７ｂそれぞれとの隙間には炭素膜の付着が無いことを示す写真であり、図２（Ｃ）は、図４に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った後のアノード１０４とガス導入フランジ１１５との隙間には炭素膜の付着が有ることを示す写真であり、図２（Ｄ）は、アノード１０４とカソード背板１１１との隙間には炭素膜の付着が有ることを示す写真である。
図３は、水の接触角とヌープ硬度との関係曲線を示す図である。
図４（Ａ）は従来のプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す矢印１１６の方向から視たカソード及び交流電源を示す図である。
図２（Ａ）は、図１に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った後のアノード４とガス導入フランジ１５との隙間に炭素膜の付着が無いことを示す写真であり、図２（Ｂ）は、アノードコーン４ａと第１及び第２の配線１７ａ，１７ｂそれぞれとの隙間には炭素膜の付着が無いことを示す写真であり、図２（Ｃ）は、図４に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った後のアノード１０４とガス導入フランジ１１５との隙間には炭素膜の付着が有ることを示す写真であり、図２（Ｄ）は、アノード１０４とカソード背板１１１との隙間には炭素膜の付着が有ることを示す写真である。
図３は、水の接触角とヌープ硬度との関係曲線を示す図である。
図４（Ａ）は従来のプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す矢印１１６の方向から視たカソード及び交流電源を示す図である。
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。
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す矢印１６の方向から視たカソード及び交流電源を示す図である。
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が、図１（Ａ）では、被成膜基板１に対して左側を示し、右側は省略している。
プラズマＣＶＤ装置はチャンバー２を有しており、このチャンバー２にはガス導入フランジ１５が取り付けられている。ガス導入フランジ１５はアースに接続されている。ガス導入フランジ１５及びチャンバー２によって成膜室が形成されているため、ガス導入フランジ１５及びチャンバー２を含めてチャンバーと呼んでも良い。
チャンバー内にはプラズマウォール８が配置されている。このプラズマウォール８はガス導入フランジ１５に取り付けられており、プラズマウォール８はフロート電位（図示せず）に電気的に接続されている。プラズマウォール８は、チャンバー２に対して絶縁された状態で配置されており、ガス導入フランジ１５に対しても絶縁されている。また、プラズマウォール８は両端が開口された円筒形状又は断面が多角形状を有している。
プラズマウォール８の一方端には膜厚補正板８ａが設けられており、膜厚補正板８ａはフロート電位に電気的に接続されている。この膜厚補正板８ａ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。
プラズマウォール８の一方端の開口近傍には被成膜基板１が配置されており、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テーブル）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ＤＣ電源（直流電源）１２に電気的に接続されており、このＤＣ電源１２はチャンバー２に対して絶縁された状態で配置されている。このＤＣ電源１２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１２のプラス電位側がアース６に電気的に接続されている。ＤＣ電源１２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。
ガス導入フランジ１５内にはアノードコーン４ａ及びアノードベース４ｂからなるアノード４が配置されている。なお、図４に示すようなカソード背板１１１は設けられておらず、図１に示すアノードコーン４ａは、図４に示すアノードコーン１０４ａとカソード背板１１１を一体化したような形状とされ、図４に示すアノードコーン１０４ａとカソード背板１１１との隙間が埋められた状態となっている。これにより、アノードコーン４ａの背面で放電が生じてＣＶＤ膜が付着することを抑制できる。
言い換えると、アノードコーン４ａはプラズマウォール８の他方端の開口を覆うように配置されている。また、アノードコーン４ａはスピーカーのような形状とされており、アノードコーン４ａ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。
アノードコーン４ａとプラズマウォール８の他方端との間には隙間１８ａが設けられており、この隙間１８ａの最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以下である。なお、本実施の形態では、この隙間１８ａの最大部分の間隔を３ｍｍとしている。このようにアノードコーン４ａとプラズマウォール８の他方端との最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａとプラズマウォール８によって囲まれた空間にプラズマを閉じ込めることを妨げないようにすることができる。つまり、この最大の隙間を５ｍｍより大きくすると、この５ｍｍより大きい隙間からアノードコーン４ａの背面や外側（即ちアノードコーン４ａとプラズマウォール８によって囲まれた空間の外側）にプラズマが分散してしまったり、背面や外側で異常放電を起こすおそれがある。言い換えると、この最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａの背面や外側にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことを抑制できる。
また、隙間１８ａには、ガス導入フランジ１５とアノード４及びプラズマウォール８それぞれとの隙間１８ｂ，１８ｃが繋げられており、隙間１８ｂ，１８ｃの最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましい。
なお、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間１８ｂの全部が最大５ｍｍ以下であっても良いが、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間１８ｂの一部が最大５ｍｍ以下であり且つこの一部の隙間１８ｂが隙間１８ａに繋げられている状態であっても良い。また、ガス導入フランジ１５とプラズマウォール８との隙間１８ｃの全部が最大５ｍｍ以下であっても良いが、ガス導入フランジ１５とプラズマウォール８との隙間１８ｃの一部が最大５ｍｍ以下であり且つこの一部の隙間１８ｃが隙間１８ａに繋げられている状態であっても良い。このように隙間１８ａに繋げられた隙間１８ｂ，１８ｃそれぞれの少なくとも一部を最大５ｍｍ以下とすることにより、アノード４の背面で異常放電を起こすことをより効果的に抑制でき、アノード４の背面にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことをより効果的に抑制できる。
アノードコーン４ａの外側（プラズマウォール８の内側とは反対側）にはアノードベース４ｂが設けられており、アノードベース４ｂはアノードコーン４ａと接続されている。アノードベース４ｂはＤＣ電源（直流電源）７に電気的に接続されており、このＤＣ電源７、アノードベース４ｂ及びアノードコーン４ａはガス導入フランジ１５に対して絶縁された状態で配置されている。ＤＣ電源７のプラス電位側がアノードベース４ｂ及びアノードコーン４ａに電気的に接続されており、ＤＣ電源７のマイナス電位側がアース６に電気的に接続されている。ＤＣ電源７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。
ガス導入フランジ１５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（ホットカソード）３が形成されており、このホットカソード３は被成膜基板１に対向するように配置されている。ホットカソード３は、アノードコーン４ａの内側で且つプラズマウォール８の他方端の開口近傍に配置されており、アノードコーン４ａによって囲まれるように配置されている。
ホットカソード３の両端はガス導入フランジ１５の外部に位置する交流電源５に電気的に接続されている。即ち、ホットカソード３の一端には第１の配線１７ａを介して交流電源５に電気的に接続され、ホットカソード３の他端には第２の配線１７ｂを介して交流電源５に電気的に接続されている。交流電源５はガス導入フランジ１５に対して絶縁された状態で配置されている。交流電源５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。交流電源５の一端はアース６に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、交流電源５を用いているが、交流電源５に代えて直流電源を用いても良い。
第１の配線１７ａ及び第２の配線１７ｂそれぞれは、アノードコーン４ａに設けられた孔４ｃを通ってアノードコーン４ａの内側から外側に延伸している。孔４ｃは、一つの孔でも二つの孔でも良い。即ち、第１の配線１７ａ及び第２の配線１７ｂの両者が一つの孔を通るようにしても良いし、第１の配線１７ａが一つの孔を通り、第２の配線１７ｂが他の一つの孔を通るようにしても良い。
孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの最大の隙間は５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以下である。このように最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａとプラズマウォール８によって囲まれた空間にプラズマを閉じ込めることを妨げないようにすることができる。つまり、この最大の隙間を５ｍｍより大きくすると、この５ｍｍより大きい隙間からアノードコーン４ａの背面や外側にプラズマが分散してしまい、背面や外側で異常放電を起こすおそれがある。言い換えると、この最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａの背面や外側にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことを抑制できる。
また、孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの隙間には、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間が繋げられており、この隙間の最大部分が５ｍｍ以下であっても良い。ただし、この隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることは必須ではない。
なお、上記のガス導入フランジ１５とアノード４との隙間の全部が最大５ｍｍ以下であっても良いが、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間の一部が最大５ｍｍ以下であり且つこの一部の隙間が、孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの隙間に繋げられている状態であっても良い。このようにすることにより、アノード４の背面で異常放電を起こすことをより効果的に抑制でき、アノード４の背面にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことをより効果的に抑制できる。
ガス導入フランジ１５の外側にはネオジウム磁石９が配置されている。このネオジウム磁石９は例えば円筒形状又は断面が多角形状を有しており、この円筒側面又は多角側面の筒方向の中心を通る内径とホットカソード３との距離は５０ｍｍ以内（より好ましくは３５ｍｍ以内）であることが好ましい。この内径の中心は磁石中心となり、この磁石中心はホットカソード３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。ネオジウム磁石９は、その磁石中心の磁力が５０Ｇ以上２００Ｇ（ガウス）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）を有しており、このガス供給機構のガス導入部１５ａはガス導入フランジ１５に設けられている。
次に、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、チャンバーの内部を所定の真空状態とし、チャンバー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（Ｃ７Ｈ８）ガスを導入する。チャンバー内が所定の圧力になった後、ホットカソード３に交流電源５によって交流電流を供給することによりホットカソード３が加熱される。また、アノード４にＤＣ電源７によって直流電流を供給し、被成膜基板１にＤＣ電源１２によって直流電流を供給する。
ホットカソード３の加熱によって、ホットカソード３からアノードコーン４ａに向けて多量の電子が放出され、ホットカソード３とアノードコーン４ａ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。この際、ネオジウム磁石９によってホットカソード３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。
Ｃ７Ｈ８＋ｅ− → ＣａＨｂ ＋ｘＨ２↑ ・・・（１）
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、チャンバー内で所定の真空条件下に加熱されたホットカソード３とアノードコーン４ａ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。なお、保護層としてのＤＬＣ層を形成する場合は、原料ガスとして炭素と水素を含有するガスを用いることができる。
次に、本実施の形態によって得られる効果を説明する。
図４に示す従来のプラズマＣＶＤ装置では、カソード背板１１１とアノードコーン１０４ａとの間に隙間１１３があるため、アノードコーン１０４ａの背面で放電が生じて炭素膜１１０ａが付着することがある。
これに対し、図１に示す本実施の形態のプラズマＣＶＤ装置では、図１に示すアノードコーン４ａを図４に示すアノードコーン１０４ａとカソード背板１１１を一体化したような形状とし、且つアノードコーン４ａの孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの最大の隙間を５ｍｍ以下とし、且つアノードコーン４ａとプラズマウォール８の他方端との最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａの背面で放電が生じてＣＶＤ膜が付着することを抑制できる。また、従来技術のように付着したＣＶＤ膜が剥離することで、この剥離したＣＶＤ膜が被成膜基板に付着して磁気記録媒体に不良が発生することを抑制できる。
アノードコーン４ａの背面で放電が生じるのを抑制することにより、従来技術のような消費電力のロスがなくなるため、この電力ロス分だけ原料ガスの分解に使われるエネルギーが低下することもなくなり、被成膜基板１に成膜される膜の膜質が低下するおそれもなくなる。
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す矢印１６の方向から視たカソード及び交流電源を示す図である。
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が、図１（Ａ）では、被成膜基板１に対して左側を示し、右側は省略している。
プラズマＣＶＤ装置はチャンバー２を有しており、このチャンバー２にはガス導入フランジ１５が取り付けられている。ガス導入フランジ１５はアースに接続されている。ガス導入フランジ１５及びチャンバー２によって成膜室が形成されているため、ガス導入フランジ１５及びチャンバー２を含めてチャンバーと呼んでも良い。
チャンバー内にはプラズマウォール８が配置されている。このプラズマウォール８はガス導入フランジ１５に取り付けられており、プラズマウォール８はフロート電位（図示せず）に電気的に接続されている。プラズマウォール８は、チャンバー２に対して絶縁された状態で配置されており、ガス導入フランジ１５に対しても絶縁されている。また、プラズマウォール８は両端が開口された円筒形状又は断面が多角形状を有している。
プラズマウォール８の一方端には膜厚補正板８ａが設けられており、膜厚補正板８ａはフロート電位に電気的に接続されている。この膜厚補正板８ａ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。
プラズマウォール８の一方端の開口近傍には被成膜基板１が配置されており、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テーブル）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ＤＣ電源（直流電源）１２に電気的に接続されており、このＤＣ電源１２はチャンバー２に対して絶縁された状態で配置されている。このＤＣ電源１２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１２のプラス電位側がアース６に電気的に接続されている。ＤＣ電源１２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。
ガス導入フランジ１５内にはアノードコーン４ａ及びアノードベース４ｂからなるアノード４が配置されている。なお、図４に示すようなカソード背板１１１は設けられておらず、図１に示すアノードコーン４ａは、図４に示すアノードコーン１０４ａとカソード背板１１１を一体化したような形状とされ、図４に示すアノードコーン１０４ａとカソード背板１１１との隙間が埋められた状態となっている。これにより、アノードコーン４ａの背面で放電が生じてＣＶＤ膜が付着することを抑制できる。
言い換えると、アノードコーン４ａはプラズマウォール８の他方端の開口を覆うように配置されている。また、アノードコーン４ａはスピーカーのような形状とされており、アノードコーン４ａ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。
アノードコーン４ａとプラズマウォール８の他方端との間には隙間１８ａが設けられており、この隙間１８ａの最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以下である。なお、本実施の形態では、この隙間１８ａの最大部分の間隔を３ｍｍとしている。このようにアノードコーン４ａとプラズマウォール８の他方端との最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａとプラズマウォール８によって囲まれた空間にプラズマを閉じ込めることを妨げないようにすることができる。つまり、この最大の隙間を５ｍｍより大きくすると、この５ｍｍより大きい隙間からアノードコーン４ａの背面や外側（即ちアノードコーン４ａとプラズマウォール８によって囲まれた空間の外側）にプラズマが分散してしまったり、背面や外側で異常放電を起こすおそれがある。言い換えると、この最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａの背面や外側にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことを抑制できる。
また、隙間１８ａには、ガス導入フランジ１５とアノード４及びプラズマウォール８それぞれとの隙間１８ｂ，１８ｃが繋げられており、隙間１８ｂ，１８ｃの最大部分が５ｍｍ以下であることが好ましい。
なお、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間１８ｂの全部が最大５ｍｍ以下であっても良いが、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間１８ｂの一部が最大５ｍｍ以下であり且つこの一部の隙間１８ｂが隙間１８ａに繋げられている状態であっても良い。また、ガス導入フランジ１５とプラズマウォール８との隙間１８ｃの全部が最大５ｍｍ以下であっても良いが、ガス導入フランジ１５とプラズマウォール８との隙間１８ｃの一部が最大５ｍｍ以下であり且つこの一部の隙間１８ｃが隙間１８ａに繋げられている状態であっても良い。このように隙間１８ａに繋げられた隙間１８ｂ，１８ｃそれぞれの少なくとも一部を最大５ｍｍ以下とすることにより、アノード４の背面で異常放電を起こすことをより効果的に抑制でき、アノード４の背面にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことをより効果的に抑制できる。
アノードコーン４ａの外側（プラズマウォール８の内側とは反対側）にはアノードベース４ｂが設けられており、アノードベース４ｂはアノードコーン４ａと接続されている。アノードベース４ｂはＤＣ電源（直流電源）７に電気的に接続されており、このＤＣ電源７、アノードベース４ｂ及びアノードコーン４ａはガス導入フランジ１５に対して絶縁された状態で配置されている。ＤＣ電源７のプラス電位側がアノードベース４ｂ及びアノードコーン４ａに電気的に接続されており、ＤＣ電源７のマイナス電位側がアース６に電気的に接続されている。ＤＣ電源７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。
ガス導入フランジ１５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（ホットカソード）３が形成されており、このホットカソード３は被成膜基板１に対向するように配置されている。ホットカソード３は、アノードコーン４ａの内側で且つプラズマウォール８の他方端の開口近傍に配置されており、アノードコーン４ａによって囲まれるように配置されている。
ホットカソード３の両端はガス導入フランジ１５の外部に位置する交流電源５に電気的に接続されている。即ち、ホットカソード３の一端には第１の配線１７ａを介して交流電源５に電気的に接続され、ホットカソード３の他端には第２の配線１７ｂを介して交流電源５に電気的に接続されている。交流電源５はガス導入フランジ１５に対して絶縁された状態で配置されている。交流電源５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。交流電源５の一端はアース６に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、交流電源５を用いているが、交流電源５に代えて直流電源を用いても良い。
第１の配線１７ａ及び第２の配線１７ｂそれぞれは、アノードコーン４ａに設けられた孔４ｃを通ってアノードコーン４ａの内側から外側に延伸している。孔４ｃは、一つの孔でも二つの孔でも良い。即ち、第１の配線１７ａ及び第２の配線１７ｂの両者が一つの孔を通るようにしても良いし、第１の配線１７ａが一つの孔を通り、第２の配線１７ｂが他の一つの孔を通るようにしても良い。
孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの最大の隙間は５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以下である。このように最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａとプラズマウォール８によって囲まれた空間にプラズマを閉じ込めることを妨げないようにすることができる。つまり、この最大の隙間を５ｍｍより大きくすると、この５ｍｍより大きい隙間からアノードコーン４ａの背面や外側にプラズマが分散してしまい、背面や外側で異常放電を起こすおそれがある。言い換えると、この最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａの背面や外側にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことを抑制できる。
また、孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの隙間には、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間が繋げられており、この隙間の最大部分が５ｍｍ以下であっても良い。ただし、この隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることは必須ではない。
なお、上記のガス導入フランジ１５とアノード４との隙間の全部が最大５ｍｍ以下であっても良いが、ガス導入フランジ１５とアノード４との隙間の一部が最大５ｍｍ以下であり且つこの一部の隙間が、孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの隙間に繋げられている状態であっても良い。このようにすることにより、アノード４の背面で異常放電を起こすことをより効果的に抑制でき、アノード４の背面にＣＶＤ膜が成膜されてしまうことをより効果的に抑制できる。
ガス導入フランジ１５の外側にはネオジウム磁石９が配置されている。このネオジウム磁石９は例えば円筒形状又は断面が多角形状を有しており、この円筒側面又は多角側面の筒方向の中心を通る内径とホットカソード３との距離は５０ｍｍ以内（より好ましくは３５ｍｍ以内）であることが好ましい。この内径の中心は磁石中心となり、この磁石中心はホットカソード３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。ネオジウム磁石９は、その磁石中心の磁力が５０Ｇ以上２００Ｇ（ガウス）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）を有しており、このガス供給機構のガス導入部１５ａはガス導入フランジ１５に設けられている。
次に、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、チャンバーの内部を所定の真空状態とし、チャンバー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（Ｃ７Ｈ８）ガスを導入する。チャンバー内が所定の圧力になった後、ホットカソード３に交流電源５によって交流電流を供給することによりホットカソード３が加熱される。また、アノード４にＤＣ電源７によって直流電流を供給し、被成膜基板１にＤＣ電源１２によって直流電流を供給する。
ホットカソード３の加熱によって、ホットカソード３からアノードコーン４ａに向けて多量の電子が放出され、ホットカソード３とアノードコーン４ａ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。この際、ネオジウム磁石９によってホットカソード３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。
Ｃ７Ｈ８＋ｅ− → ＣａＨｂ ＋ｘＨ２↑ ・・・（１）
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、チャンバー内で所定の真空条件下に加熱されたホットカソード３とアノードコーン４ａ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。なお、保護層としてのＤＬＣ層を形成する場合は、原料ガスとして炭素と水素を含有するガスを用いることができる。
次に、本実施の形態によって得られる効果を説明する。
図４に示す従来のプラズマＣＶＤ装置では、カソード背板１１１とアノードコーン１０４ａとの間に隙間１１３があるため、アノードコーン１０４ａの背面で放電が生じて炭素膜１１０ａが付着することがある。
これに対し、図１に示す本実施の形態のプラズマＣＶＤ装置では、図１に示すアノードコーン４ａを図４に示すアノードコーン１０４ａとカソード背板１１１を一体化したような形状とし、且つアノードコーン４ａの孔４ｃと第１の配線１７ａ及び前記第２の配線１７ｂそれぞれとの最大の隙間を５ｍｍ以下とし、且つアノードコーン４ａとプラズマウォール８の他方端との最大の隙間を５ｍｍ以下とすることにより、アノードコーン４ａの背面で放電が生じてＣＶＤ膜が付着することを抑制できる。また、従来技術のように付着したＣＶＤ膜が剥離することで、この剥離したＣＶＤ膜が被成膜基板に付着して磁気記録媒体に不良が発生することを抑制できる。
アノードコーン４ａの背面で放電が生じるのを抑制することにより、従来技術のような消費電力のロスがなくなるため、この電力ロス分だけ原料ガスの分解に使われるエネルギーが低下することもなくなり、被成膜基板１に成膜される膜の膜質が低下するおそれもなくなる。
［実施例１］
図１に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： Ｓｉウエハ
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
アノードコーン４ａと第１及び第２の配線１７ａ，１７ｂそれぞれとの隙間には炭素膜の付着が無かった（図２（Ｂ）参照）。
アノード４とガス導入フランジ１５との隙間には炭素膜の付着が無く、なおかつ異常放電の痕跡が無かった（図２（Ａ）参照）。
［比較例１］
図４に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： Ｓｉウエハ
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
アノード１０４とカソード背板１１１との隙間には炭素膜の付着が有った（図２（Ｃ），（Ｄ））。
アノード１０４とガス導入フランジ１１５との隙間には炭素膜の付着が有り、なおかつ所々に異常放電の痕跡が有った（図２（Ｃ））。
［実施例２］
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて３．５インチのメディアに厚さ４０ｎｍのＤＬＣ膜を下記の共通試験条件で成膜し、成膜されたＤＬＣ膜の水との接触角を測定することでＤＬＣ膜の硬度を評価した。接触角と硬度の関係は図３に示すとおりである。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： ３．５インチのメディア
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ、−３００Ｖ、−３５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
基板バイアス −２５０Ｖ ： ヌープ硬度 ２９３０ＨＫ（接触角 ５７°）
基板バイアス −３００Ｖ ： ヌープ硬度 ２９７０ＨＫ（接触角 ５６°）
基板バイアス −３５０Ｖ ： ヌープ硬度 ３０００ＨＫ（接触角 ５５°）
［比較例２］
図４に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて３．５インチのメディアに厚さ４０ｎｍのＤＬＣ膜を下記の共通試験条件で成膜し、成膜されたＤＬＣ膜の水との接触角を測定することでＤＬＣ膜の硬度を評価した。接触角と硬度の関係は図２に示すとおりである。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： ３．５インチのメディア
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ、−３００Ｖ、−３５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
基板バイアス −２５０Ｖ ： ヌープ硬度 ２６５０ＨＫ（接触角 ６５°）
基板バイアス −３００Ｖ ： ヌープ硬度 ２７７０ＨＫ（接触角 ６２°）
基板バイアス −３５０Ｖ ： ヌープ硬度 ２８３０ＨＫ（接触角 ６０°）
実施例２及び比較例２それぞれの結果によれば、実施例２の方が比較例２に比べて接触角が小さいので、実施例２の方が比較例２に比べて高硬度のＤＬＣ膜が成膜されたことを確認した。
図１に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： Ｓｉウエハ
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
アノードコーン４ａと第１及び第２の配線１７ａ，１７ｂそれぞれとの隙間には炭素膜の付着が無かった（図２（Ｂ）参照）。
アノード４とガス導入フランジ１５との隙間には炭素膜の付着が無く、なおかつ異常放電の痕跡が無かった（図２（Ａ）参照）。
［比較例１］
図４に示すプラズマＣＶＤ装置に８時間連続放電試験を行った。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： Ｓｉウエハ
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
アノード１０４とカソード背板１１１との隙間には炭素膜の付着が有った（図２（Ｃ），（Ｄ））。
アノード１０４とガス導入フランジ１１５との隙間には炭素膜の付着が有り、なおかつ所々に異常放電の痕跡が有った（図２（Ｃ））。
［実施例２］
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて３．５インチのメディアに厚さ４０ｎｍのＤＬＣ膜を下記の共通試験条件で成膜し、成膜されたＤＬＣ膜の水との接触角を測定することでＤＬＣ膜の硬度を評価した。接触角と硬度の関係は図３に示すとおりである。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： ３．５インチのメディア
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ、−３００Ｖ、−３５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
基板バイアス −２５０Ｖ ： ヌープ硬度 ２９３０ＨＫ（接触角 ５７°）
基板バイアス −３００Ｖ ： ヌープ硬度 ２９７０ＨＫ（接触角 ５６°）
基板バイアス −３５０Ｖ ： ヌープ硬度 ３０００ＨＫ（接触角 ５５°）
［比較例２］
図４に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて３．５インチのメディアに厚さ４０ｎｍのＤＬＣ膜を下記の共通試験条件で成膜し、成膜されたＤＬＣ膜の水との接触角を測定することでＤＬＣ膜の硬度を評価した。接触角と硬度の関係は図２に示すとおりである。
（共通の試験条件）
被成膜基板 ： ３．５インチのメディア
原料ガス ： Ｃ７Ｈ８
ガス流量 ： ３．２５ｓｃｃｍ
圧力 ： ０．３Ｐａ
アノード電圧Ｖｐ（ＤＣ電源７の電圧） ： ７５Ｖ
プラズマ電流Ｉｐ（ＤＣ電源７の電流） ： １６５０ｍＡ
基板バイアス（ＤＣ電源１２の電圧） ： −２５０Ｖ、−３００Ｖ、−３５０Ｖ
ホットカソード３ ： タンタルフィラメント
交流電源５の出力 ： ２００Ｗ
外部磁場 ： ５０ガウス
（結果）
基板バイアス −２５０Ｖ ： ヌープ硬度 ２６５０ＨＫ（接触角 ６５°）
基板バイアス −３００Ｖ ： ヌープ硬度 ２７７０ＨＫ（接触角 ６２°）
基板バイアス −３５０Ｖ ： ヌープ硬度 ２８３０ＨＫ（接触角 ６０°）
実施例２及び比較例２それぞれの結果によれば、実施例２の方が比較例２に比べて接触角が小さいので、実施例２の方が比較例２に比べて高硬度のＤＬＣ膜が成膜されたことを確認した。
１，１０１…被成膜基板
２，１０２…チャンバー
３，１０３…カソード（ホットカソード）
４，１０４…アノード
４ａ，１０４ａ…アノードコーン
４ｂ，１０４ｂ…アノードベース
４ｃ…孔
５，１０５…交流電源
６，１０６…アース
７，１０７…ＤＣ電源
８，１０８…プラズマウォール
８ａ…膜厚補正板
９…ネオジウム磁石
１２，１１２…ＤＣ電源
１５，１１５…ガス導入フランジ
１５ａ，１１５ａ…ガス導入部
１７ａ…第１の配線
１７ｂ…第２の配線
１０９…マグネット
１１０ａ…炭素膜
１１０ｂ…炭素膜のパーティクル
１１１…カソード背板
１１３…隙間
１１４…リング状の空間
１１６…矢印
２，１０２…チャンバー
３，１０３…カソード（ホットカソード）
４，１０４…アノード
４ａ，１０４ａ…アノードコーン
４ｂ，１０４ｂ…アノードベース
４ｃ…孔
５，１０５…交流電源
６，１０６…アース
７，１０７…ＤＣ電源
８，１０８…プラズマウォール
８ａ…膜厚補正板
９…ネオジウム磁石
１２，１１２…ＤＣ電源
１５，１１５…ガス導入フランジ
１５ａ，１１５ａ…ガス導入部
１７ａ…第１の配線
１７ｂ…第２の配線
１０９…マグネット
１１０ａ…炭素膜
１１０ｂ…炭素膜のパーティクル
１１１…カソード背板
１１３…隙間
１１４…リング状の空間
１１６…矢印
Claims (6)
- チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、両端が開口された円筒形状又は断面が多角形状を有するプラズマウォールと、
前記チャンバー内に配置され、前記プラズマウォールの一方端の開口近傍に配置された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、前記プラズマウォールの他方端の開口を覆うように配置されたアノードと、
前記チャンバー内に配置され、前記アノードの内側で且つ前記プラズマウォールの他方端の開口近傍に配置され、前記保持部に保持された前記被処理基板と対向して配置されたフィラメント状のカソードと、
前記チャンバー外に配置され、前記カソードの一端に第１の配線を介して電気的に接続され、前記カソードの他端に第２の配線を介して電気的に接続された交流電源または直流電源と、
前記アノードに設けられ、前記第１の配線及び前記第２の配線それぞれが通る孔と、
前記チャンバー外に配置され、前記アノードに電気的に接続された第１の直流電源と、
前記チャンバー外に配置され、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、
を具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 請求項１において、
前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの最大の隙間が５ｍｍ以下であり、
前記孔と前記第１の配線及び前記第２の配線それぞれとの最大の隙間が５ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 請求項２において、
前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの隙間に繋げられた、前記チャンバーと前記アノードとの隙間を有し、前記隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 請求項２または３において、
前記プラズマウォールの他方端と前記アノードとの隙間に繋げられた、前記チャンバーと前記プラズマウォールとの隙間を有し、前記隙間の最大部分が５ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 請求項１乃至４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真空条件下に加熱された前記フィラメント状の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。 - 請求項５において、前記原料ガスは、前記被成膜基板に前記保護層としてのＤＬＣ層を形成するための原料ガスであって、炭素と水素を含有するガスを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2010/071772 WO2012073384A1 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | プラズマｃｖｄ装置、磁気記録媒体及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=46171367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012546649A Active JP5764789B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | プラズマｃｖｄ装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000226669A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-15 | Mitsubishi Chemicals Corp | Ｃｖｄ装置および製膜方法ならびに磁気記録媒体の製造方法 |
| JP2010007126A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Utec:Kk | プラズマｃｖｄ装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
| JP2010013675A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Utec:Kk | プラズマｃｖｄ装置、薄膜の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法 |
-
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- 2010-11-29 JP JP2012546649A patent/JP5764789B2/ja active Active
- 2010-11-29 WO PCT/JP2010/071772 patent/WO2012073384A1/ja active Application Filing
- 2010-11-29 SG SG2013041132A patent/SG190912A1/en unknown
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