インライン式成膜装置及び磁気記録媒体の製造方法
【課題】キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際に処理ムラが生じることを防止したインライン式成膜装置を提供する。
【解決手段】キャリアは、基板を内側に配置する孔部２９が設けられたホルダ２７と、ホルダ２７の孔部２９の周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材３０とを備え、複数の支持部材３０に基板の外周部を当接させながら、これら支持部材３０の内側に嵌め込まれた基板を着脱自在に保持することが可能であり、キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバ内において、ホルダ２７が接地されると共に、複数の支持部材３０の内側には、外径が１００ｍｍ以下である円盤状の基板が嵌め込まれ、なお且つ、この基板とホルダ２７の孔部２９との間に形成される隙間Ｓが、半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上ある。
【解決手段】キャリアは、基板を内側に配置する孔部２９が設けられたホルダ２７と、ホルダ２７の孔部２９の周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材３０とを備え、複数の支持部材３０に基板の外周部を当接させながら、これら支持部材３０の内側に嵌め込まれた基板を着脱自在に保持することが可能であり、キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバ内において、ホルダ２７が接地されると共に、複数の支持部材３０の内側には、外径が１００ｍｍ以下である円盤状の基板が嵌め込まれ、なお且つ、この基板とホルダ２７の孔部２９との間に形成される隙間Ｓが、半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上ある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアに保持された基板を複数のチャンバの間で順次搬送させながら成膜処理を行うインライン式成膜装置及びこのインライン式成膜装置を用いた磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年ではＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなども導入されて、１年に約１００％ものペースで増加を続けている。
【０００３】
これらの磁気記録媒体については、今後更に高記録密度を達成することが要求されている。このため、磁性層の高保磁力化、高信号対雑音比(ＳＮＲ)、及び高分解能を達成することが要求されている。また、近年では線記録密度の向上と同時にトラック密度の増加によって面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。
【０００４】
最新の磁気記録装置においては、トラック密度１１０ｋＴＰＩにも達している。しかしながら、トラック密度を上げていくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となりＳＮＲを損なうという問題が生じ易くなっており、このことはそのままビット・エラー・レートの低下につながるため、記録密度の向上に対して障害となっている。
【０００５】
面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットに可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。その一方で、記録ビットを微細化していくと、１ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じてしまう。
【０００６】
また、トラック密度を上げていくと、トラック間距離が近づくために、磁気記録装置では極めて高精度のトラックサーボ技術が要求されると同時に、記録を幅広く実行し、再生は隣接トラックからの影響をできるだけ排除するために記録時よりも狭く実行する方法が一般的に用いられている。しかしながら、この方法ではトラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を十分得ることが困難であり、その結果十分なＳＮＲを確保することが難しいという問題がある。
【０００７】
このような熱揺らぎの問題やＳＮＲの確保、十分な出力の確保を達成する方法の一つとして、記録媒体表面にトラックに沿った凹凸を形成し、記録トラック同士を物理的に分離することによってトラック密度を上げようとする試みがなされている。このような技術は、一般にディスクリートトラック法と呼ばれており、それによって製造された磁気記録媒体のことをディスクリートトラック媒体と呼んでいる。また、同一トラック内のデータ領域を更に分割した、いわゆるパターンドメディアを製造しようとする試みもある。
【０００８】
ディスクリートトラック媒体の一例として、表面に凹凸パターンを形成した非磁性基板に磁気記録媒体を形成して、物理的に分離した磁気記録トラック及びサーボ信号パターンを形成してなる磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００９】
この磁気記録媒体は、表面に複数の凹凸のある基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層が形成されており、その表面に保護膜を形成したものである。この磁気記録媒体では、凸部領域に周囲と物理的に分断された磁気記録領域が形成されている。
【００１０】
この磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体を形成できるとされている。
【００１１】
ディスクリートトラック法には、何層かの薄膜からなる磁気記録媒体を形成した後にトラックを形成する方法と、予め基板表面に直接、或いはトラック形成のための薄膜層に凹凸パターンを形成した後に、磁気記録媒体の薄膜形成を行う方法がある（例えば、特許文献２，３を参照。）。
【００１２】
また、ディスクリートトラック媒体の磁気トラック間領域を、予め形成した磁性層に窒素、酸素等のイオンを注入し、または、レーザを照射することにより、その部分の磁気的な特性を変化させて形成する方法が開示されている（例えば、特許文献４〜６を参照。）。
【００１３】
また、ディスクリートトラック媒体の製造方法としては、例えば、非磁性基板の上に、軟磁性層、中間層、記録磁性層等を形成した後、その表面にフォトリソグラフィー技術を用いて磁気記録領域を形成するためのマスク層を形成し、記録磁性層のうちマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ等に曝して該箇所の磁気特性を改質し、マスク層を除去し、その上に保護層及び潤滑剤膜を形成する方法がある。
【００１４】
この製造方法の場合、なるべく１つの成膜装置を用いて連続的に行うことが、ハンドリングに際して基板が汚染されることを防ぎ、またハンドリング工程等を少なくして製造工程を効率化や製品歩留まりを良くし磁気記録媒体の生産性を高める上で好ましい。
【００１５】
そこで、このようなディスクリートトラック媒体の製造に際し、複数枚の非磁性基板を保持したキャリアを複数のチャンバの間で順次搬送させながら、これら非磁性基板の両面に、軟磁性層、中間層、記録磁性層、及び保護層を順次成膜するインライン式成膜装置を用いることが提案されている（例えば、特許文献７を参照。）。
【００１６】
なお、プラズマエッチング装置の中には、可動式基板支持部材にクランプされた被エッチング基板が被エッチング基板面鉛直方向に可動することで、被エッチング基板を装着した可動式基板支持部材を、バイアス電圧を印加した電極側に密着させ、被エッチング基板に効率よくバイアスを印加しながら、基板の両面を同時に処理するものもある（例えば、特許文献８を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−１６４６９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７８７９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１７８７９４号公報
【特許文献４】特開平５−２０５２５７号公報
【特許文献５】特開２００６−２０９９５２号公報
【特許文献６】特開２００６−３０９８４１号公報
【特許文献７】特開平８−２７４１４２号公報
【特許文献８】特開２００８−１５３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、上述したインライン式成膜装置を用いてディスクリートトラック媒体を製造する場合には、記録磁性層を成膜した後に、この記録磁性層の表面にマスク層を設け、このマスク層に覆われていない箇所に反応性プラズマ処理又はイオン照射処理に行うことによって、記録磁性層の一部の磁気特性を改質し、残存した磁性体からなる磁気記録パターンを形成することが行われる。
【００１９】
しかしながら、このようなインライン式成膜装置では、キャリアに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行った際に処理ムラが生じることがあった。
【００２０】
具体的に、図１６に示す従来のキャリア４００は、非磁性基板Ｄを内側に配置する孔部４０１ａが設けられたホルダ４０１と、ホルダ４０１の孔部４０１ａの周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材４０２とを備えている。そして、このキャリア４００では、複数の支持部材４０２に非磁性基板Ｄの外周部を当接させながら、これら支持部材４０２の内側に嵌め込まれた非磁性基板Ｄを着脱自在に保持することが可能となっている。
【００２１】
上述した処理ムラは、この支持部材４０２に当接された非磁性基板Ｄの外周付近に発生する。これは、上述した反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を、チャンバ内のプラズマ発生装置により発生させたイオンをマイナス電位が印加された非磁性基板に加速衝突させることにより行うが、マイナス電位は非磁性基板Ｄの外周部に当接される複数の支持部材を介して供給されるため、非磁性基板Ｄと支持部材との間で接触抵抗が生じ、この非磁性基板に加わるバイアス電圧に分布が生じ、また、場合によっては接触部分にアーキングが発生するためと考えられる。
【００２２】
そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するために提案されたものであり、キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際に処理ムラが生じることを防止したインライン式成膜装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのようなインライン式成膜装置を用いて、磁気記録媒体の生産性を高めると共に、キャリアに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止することで、ディスクリートトラック媒体等の磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の更なる品質の向上を可能とした磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１） 成膜処理を行う複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で成膜対象となる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、
前記キャリアは、前記基板を内側に配置する孔部が設けられたホルダと、前記ホルダの孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材とを備え、前記複数の支持部材に前記基板の外周部を当接させながら、これら支持部材の内側に嵌め込まれた基板を着脱自在に保持することが可能であり、
前記複数のチャンバのうち少なくとも１つは、前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行うチャンバであって、このチャンバ内のホルダが接地されると共に、前記複数の支持部材の内側には、外径が１００ｍｍ以下である円盤状の基板が嵌め込まれ、なお且つ、この基板と前記ホルダの孔部との間に形成される隙間が、半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上あることを特徴とするインライン式成膜装置。
（２） 前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行う際には、前記基板に対応した位置に開口部を有するリング部材が、前記キャリアに保持された基板の少なくとも一方又は両方の面に対向して配置され、なお且つ、このリング部材にマイナス電位が印加されることを特徴とする請求項１に記載のインライン式成膜装置。
（３） 前記リング部材には、前記開口部を覆うメッシュ部材が取り付けられていることを特徴とする前項（２）に記載のインライン式成膜装置。
（４） 前記複数の支持部材の先端部には、前記基板の外周部が係合される溝部が設けられていることを特徴とする前項（１）〜（３）の何れか一項に記載のインライン式成膜装置。
（５） 前項（１）〜（４）の何れか一項に記載のインライン式成膜装置を用いて、前記キャリアに保持された非磁性基板を前記複数のチャンバの間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、少なくとも軟磁性層、中間層、記録磁性層、及び保護層を順次成膜する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記記録磁性層を成膜した後に、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバにおいて、前記リング部材にマイナス電位を印加すると共に、前記ホルダを接地した状態で、前記ホルダに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うことによって、前記記録磁性層の一部の磁気特性を改質し、残存した磁性体からなる磁気記録パターン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。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止したインライン式成膜装置を提供することが可能である。したがって、このようなインライン式成膜装置を用いた場合には、磁気記録媒体の生産能力を高めると共に、高品質の磁気記録媒体を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】本発明を適用して製造される磁気記録媒体の他例を示す断面図である。
【図３】磁気記録再生装置の一例を示す断面図である。
【図４】本発明を適用したインライン式成膜装置の構成を示す平面図である。
【図５】本発明を適用したインライン式成膜装置のキャリアを示す側面図である。
【図６】本発明を適用したインライン式成膜装置の要部を示す側面図である。
【図７】本発明を適用したインライン式成膜装置の要部を示す断面図である。
【図８】キャリアに保持された基板及びリング部材を示す平面図である。
【図９】リング部材にメッシュ部材が取り付けられた構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態である磁気記録媒体の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図１１】本発明の実施形態である磁気記録媒体の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図１２】本発明の実施形態である磁気記録媒体の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図１３】実施例１の磁気記録媒体を撮影した光学顕微鏡写真である。
【図１４】比較例１の磁気記録媒体を撮影した光学顕微鏡写真である。
【図１５】実施例１及び比較例１の磁気記録媒体のエッチング量の分布を示すグラフである。
【図１６】従来のインライン式成膜装置のキャリアを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、複数の成膜室の間で成膜対象となる基板を順次搬送させながら成膜処理を行うインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク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。
【００２７】
（磁気記録媒体）
現在、磁気記録媒体としては、主にデスクトップパソコンに使用される外径３．５インチの円盤状のもの、ノートブックパソコンに使用される外径２．５インチのもの、パームトップパソコンやハンディータイプの録画機器等に使用される２インチ以下のものがある。本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、これらに使用される外径が１００ｍｍ以下の円盤状の基板を対象とするものである。
【００２８】
本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、例えば図１に示すように、非磁性基板８０の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３及び保護層８４が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜８５が形成されてなる。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８１０が構成されている。
【００２９】
非磁性基板８０としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。
【００３０】
その中でも、Ａｌ合金基板や、結晶化ガラス等のガラス製基板、シリコン基板を用いることが好ましく、また、これら基板の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５ｎｍ以下であり、その中でも特に０．１ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
磁性層８１０は、面内磁気記録媒体用の面内磁性層でも、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層でもかまわないが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層が好ましい。また、磁性層８１０は、主としてＣｏを主成分とする合金から形成するのが好ましい。例えば、垂直磁気記録媒体用の磁性層８１０としては、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢ、ＦｅＣｏＺｒＢＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮＢ、ＣｏＢなど）等からなる軟磁性層８１と、Ｒｕ等からなる中間層８２と、６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金からなる記録磁性層８３とを積層したものを利用できる。また、軟磁性層８１と中間層８２との間にＰｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒなどからなる配向制御膜を積層してもよい。一方、面内磁気記録媒体用の磁性層８１０としては、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層とを積層したものを利用できる。
【００３２】
磁性層８１０の全体の厚さは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とし、磁性層８１０は使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。磁性層８１０の膜厚は、再生の際に一定以上の出力を得るにはある程度以上の磁性層の膜厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇とともに劣化するのが通例であるため、最適な膜厚に設定する必要がある。
【００３３】
保護層８４としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなど、通常用いられる保護層材料を用いることができる。また、保護層８４は、２層以上の層から構成されていてもよい。保護層８４の膜厚は、１０ｎｍ未満とする必要がある。保護層８４の膜厚が１０ｎｍを越えるとヘッドと記録磁性層８３との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。
【００３４】
潤滑膜８５に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等を挙げることができ、通常は１〜４ｎｍの厚さで潤滑層８５を形成する。
【００３５】
このような磁気記録媒体の製造に際して、磁性層８１０に反応性プラズマ処理やイオン照射処理を施し、磁性層８１０の磁気特性の改質を行うことができる。例えば図２に示す本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、上記記録磁性層８３に形成された磁気記録パターン８３ａが非磁性領域８３ｂによって分離されてなる、いわゆるディスクリート型の磁気記録媒体である。
【００３６】
また、ディスクリート型の磁気記録媒体については、磁気記録パターン８３ａが１ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターン８３ａがトラック状に配置されたメディア、その他、磁気記録パターン８３ａがサーボ信号パターン等を含んでいてもよい。
【００３７】
このようなディスクリート型の磁気記録媒体は、記録磁性層８３の表面にマスク層を設け、このマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ処理やイオン照射処理等に曝すことによって記録磁性層８３の一部の磁気特性を改質し、好ましくは磁性体から非磁性体に改質して、非磁性領域８３ｂを形成することにより得られる。
【００３８】
（磁気記録再生装置）
また、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３に示すようなハードディスク装置を挙げることができる。このハードディスク装置は、上記磁気記録媒体である磁気ディスク９６と、磁気ディスク９６を回転駆動させる媒体駆動部９７と、磁気ディスク９６に情報を記録再生する磁気ヘッド９８と、ヘッド駆動部９９と、記録再生信号処理系１００とを備えている。そして、磁気再生信号処理系１００は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド９８に送り、磁気ヘッド９８からの再生信号を処理してデータを出力する。
【００３９】
（インライン式成膜装置）
上記磁気記録媒体を製造する際は、例えば図４に示すような本発明を適用したインライン式成膜装置（磁気記録媒体の製造装置）を用いて、成膜対象となる非磁性基板８０の両面に、少なくとも軟磁性層８１、中間層８２及び記録磁性層８３、保護層を順次積層し、磁性層８１０を形成する工程と、保護層８４を形成する工程と、その上に潤滑剤膜８５を形成する工程とを経ることによって、品質の高い磁気記録媒体を安定して得ることができる。
【００４０】
具体的に、本発明を適用したインライン式成膜装置は、ロボット台１と、ロボット台１上に截置された基板カセット移載ロボット３と、ロボット台１に隣接する基板取付けロボット室２と、基板取付けロボット室２内に配置された基板取付けロボット３４と、基板取付けロボット室２に隣接する基板取付け取外し室３Ａと、キャリア２５を回転させるコーナー室４、７、１４、１７と、各コーナー室４、７、１４、１７の間に配置された複数のチャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０と、基板取付け取外し室３Ａに隣接して配置された基板取外しロボット室２２と、基板取外しロボット室２２内に設置された基板取外しロボット４９と、これら各室の間で搬送される複数のキャリア２５とを有して概略構成されている。
【００４１】
また、各室は、隣接する２つの壁部にそれぞれ接続されており、これら各室の接続部には、ゲートバルブ５５〜７２が設けられ、これらゲートバルブ５５〜７２が閉状態のとき、各チャンバ内は、それぞれ独立の密閉空間となる。
【００４２】
また、各室には、それぞれ真空ポンプ（図示せず。）が接続されており、これらの真空ポンプの動作によって減圧状態となされた各室内に、後述する搬送機構によりキャリア２５を順次搬送させながら、各室内において、キャリア２５に保持された非磁性基板８０の両面に、上述した軟磁性層８１、中間層８２及び記録磁性層８３、及び保護層８４を順次成膜することによって、最終的に上記図１に示す磁気記録媒体が得られるように構成されている。また、各コーナー室４、７、１４、１７は、キャリア２５の移動方向を変更する室であり、その内部にキャリア２５を回転させて次のチャンバに移動させる機構が設けられている。
【００４３】
基板カセット移載ロボット３は、成膜前の非磁性基板８０が収納されたカセットから、基板取り付け室２に非磁性基板８０を供給するとともに、基板取付取外室３Ａで取り外された成膜後の非磁性基板８０（磁気記録媒体）を取り出す。この基板取付取外室３Ａの一側壁には、外部に開放された開口と、この開口を開閉する５１、５４が設けられている。
【００４４】
基板取付けロボット室２の内部では、基板取付けロボット３４を用いて成膜前の非磁性基板８０がキャリア２５に保持される。一方、基板取外しロボット室２２の内部では、基板取り外しロボット４９を用いて、キャリア２５に保持された成膜後の非磁性基板８０（磁気記録媒体）が取り外される。
【００４５】
ここで、上記図２に示すディスクリート型の磁気記録媒体を上記インライン式成膜装置を用いて製造する場合は、例えば、複数のチャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０のうち、チャンバ６、８によってパターニングチャンバが構成されている。パターニングチャンバには、マスク層をパターニングする機構が備えられている。一方、チャンバ１０、１１、１２によって改質チャンバが構成されている。改質チャンバには、記録磁性層８３のうち、パターンニング後のマスク層によって覆われていない箇所に対し、反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行って非磁性体に改質させ、残存した磁性体からなる磁気記録パターン８３ａを形成する機構が備えられている。一方、チャンバ１６、１８によって除去チャンバが構成されている。除去チャンバには、マスク層を除去する機構が備えられている。一方、チャンバ１９、２０によって保護層形成チャンバが構成されている。保護層形成チャンバには、記録磁性層８３上に保護層８４を形成する機構が備えられている。
【００４６】
また、各チャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０には、処理用ガス供給管が設けられ、供給管には、図示しない制御機構によって開閉が制御されるバルブが設けられ、これらバルブ及びポンプ用ゲートバルブを開閉操作することにより、処理用ガス供給管からのガスの供給、チャンバ内の圧力及びガスの排出が制御される。
【００４７】
キャリア２５は、図５及び図６に示すように、支持台２６と、支持台２６の上面に設けられた複数のホルダ２７とを有している。これらホルダ２７は、第１及び第２成膜用基板２３、２４が縦置き（基板２３，２４の主面が重力方向と平行となる状態）に保持されるように、すなわち第１及び第２成膜用基板２３、２４の主面が支持台２６の上面に対して略直交し、且つ、略同一面上となるように、支持台２６の上面に並列して設けられている。なお、本実施形態では、ホルダ２７を２基搭載した構成のため、これらホルダ２７に保持される２枚の非磁性基板８０を、それぞれ第１成膜用基板２３及び第２成膜用基板２４として扱うものとする。
【００４８】
各ホルダ２７は、第１及び第２成膜用基板２３，２４の厚さの１〜数倍程度の厚さを有する板体２８からなる。また、各ホルダ２７には、保持された成膜用基板２３、２４の外周端面から半径方向に１１ｍｍ以上の隙間Ｓを形成するように、これら成膜用基板２３、２４よりも大径となる円形状の孔部２９が穿設されている。
【００４９】
また、各ホルダ２７の孔部２９の周囲には、複数の支持部材３０が弾性変形可能に取り付けられている。これら支持部材３０は、孔部２９の内側に配置された第１及び第２成膜用基板２３，２４の外周部を、その外周上の最下位に位置する下部側支点と、この下部側支点を通る重力方向に沿った中心線に対して対称となる外周上の上部側に位置する一対の上部側支点との３点で支持するように、ホルダ２７の孔部２９の周囲に１２０゜の角度範囲で等間隔に３つ並んで設けられている。
【００５０】
これにより、キャリア２５は、３つの支持部材３０に第１及び第２成膜用基板２３、２４の外周部を当接させながら、これら支持部材３０の内側に嵌め込まれた第１及び第２成膜用基板２３、２４を着脱自在にホルダ２７に保持することが可能となっている。また、ホルダ２７に対する第１及び第２成膜用基板２３、２４の着脱は、上記基板供給ロボット３４又は基板取り外しロボット４９が下部側支点の支持部材３０を下方に押し下げることにより行われる。
【００５１】
各支持部材３０は、図６に示すように、Ｌ字状に折り曲げられたバネ部材からなり、その基端側がホルダ２７に固定支持されると共に、その先端側が孔部２９の内側に向かって突出された状態で、それぞれホルダ２７の孔部２９の周囲に形成されたスリット３１内に配置されている。また、各支持部材３０の先端部には、図７に示すように、それぞれ第１及び第２成膜用基板２３，２４の外周部が係合されるＶ字状の溝部３０ａが設けられている。
【００５２】
上述したチャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０には、図７に示すように、キャリア２５を挟んだ両側に２つの処理装置７２がある。この場合、例えば、図５中の実線で示す第１処理位置にキャリア２５が停止した状態において、このキャリア２５の左側の第１成膜用基板２３に対して成膜処理等を行い、その後、キャリア２５が図５中の破線で示す第２処理位置に移動し、この第２処理位置にキャリア２５が停止した状態において、キャリア２５の右側の第２成膜用基板２４に対して成膜処理等を行うことができる。
【００５３】
なお、キャリア２５を挟んだ両側に、それぞれ第１及び第２成膜用基板２３、２４に対向した４つの処理装置７２がある場合は、キャリア２５の移動は不要となり、キャリア２５に保持された第１及び第２成膜用基板２３、２４に対して同時に成膜処理等を行うことができる。
【００５４】
インライン式成膜装置は、このようなキャリア２５を搬送させる搬送機構として、例えば図６に示すようなキャリア２５を非接触状態で駆動するリニアモータ駆動機構２０１を備えている。このリニアモータ駆動機構２０１は、キャリア２５の下部に複数の磁石２０２をＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置し、その下方に隔壁２０３を介してＮ極とＳ極とが螺旋状に交互に並ぶ回転磁石２０４を搬送路に沿って配置し、キャリア２５側の磁石２０２と回転磁石２０４とを非接触で磁気的に結合させながら、回転磁石２０４を軸回りに回転させることにより、キャリア２５を搬送させる。
【００５５】
ところで、本発明を適用したインライン式成膜装置は、図７及び図８に示すように、上述したキャリア２５に保持された第１及び第２成膜用基板２３、２４に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバ内に、処理ムラの発生を防止するためのリング部材３２を備えている。
【００５６】
このリング部材３２は、例えば、ステンレスや、モリブデン、タングステン、タンタルなどからなり、キャリア２５に保持された第１又は第２成膜用基板２３、２４板の両面に対向して一対配置されている。また、一対のリング部材３２は、第１又は第２成膜用基板２３、２４に対応した位置に、これら基板２３、２４の外周より大径となされた円形状の開口部３２ａを有している。
【００５７】
また、この改質チャンバには、リング部材３２にマイナス電位を印加するバイアス電源３０１が設けられている。バイアス電源１０８は、−電極側が一対のリング部材３２に、＋電極側がホルダ２７に接続された直流電源であり、改質処理時に一対のリング部材３２にマイナス電位を印加する。また、ホルダ２７は、接地導線３０２を介してグランドと接地されるようになっている。
【００５８】
以上のような構造を有するインライン式成膜装置では、一対のリング部材３２にマイナス電位を印加することによって、改質チャンバ内の処理装置７２により発生させたイオンをリング部材３２の開口部３２ａを通して第１又は第２成膜用基板２３、２４に加速衝突させることができる。一方、ホルダ２７は接地されているため、第１及び第２成膜用基板２３、２４と支持部材３０との接触部分にアーキングが発生することはない。特に、図８に示すように、複数の支持部材３０の内側に保持された第１及び第２成膜用基板２３，２４と、ホルダ２７の孔部２９との間に形成される隙間Ｓを半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上設けることによって、キャリア２５に保持された第１及び第２成膜用基板２３、２４に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止することが可能である。
【００５９】
また、本発明を適用したインライン式成膜装置では、図９に示すように、上述した処理ムラの発生を防止するため、更に開口部３２ａを覆うメッシュ部材３３をリング部材３２に取り付けた構成とすることも可能である。この場合、改質チャンバ内の処理装置７２により発生させたイオンをリング部材３２の開口部３２ａ及びメッシュ部材３３を通して第１又は第２成膜用基板２３、２４の面内に均一に加速衝突させることができる。したがって、この構成の場合、更に処理ムラの発生を防止することが可能である。なお、メッシュ部材３３については、メッシュの間隔が５〜３０ｍｍの範囲のものを用いることが好ましい。
【００６０】
以上のように、本発明によれば、キャリア２５に保持された第１又は第２成膜用基板２３、２４に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止したインライン式成膜装置を提供することが可能である。したがって、このようなインライン式成膜装置を用いた場合には、磁気記録媒体の生産能力を高めると共に、高品質の磁気記録媒体を製造することが可能である。
【００６１】
（磁気記録媒体の製造方法）
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を用いて、キャリア２５に保持された第１又は第２成膜用基板２３、２４（非磁性基板８０）を複数のチャンバ２、５２、４〜２０、５４、３Ａの間で順次搬送させながら、この非磁性基板８０の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３により構成される磁性層８１０と、保護層８４とを順次積層し、更に最表面に潤滑膜８５を形成することによって、磁気記録媒体を製造する。
【００６２】
そして、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、記録磁性層８３を成膜した後に、磁性層８３の表面にマスクパターンを形成し、反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う改質チャンバにおいて、リング部材３２にマイナス電位を印加すると共に、ホルダ２７を接地した状態で、ホルダ２７に保持された非磁性基板８０の記録磁性層８３に対して、反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うことによって、記録磁性層８３の一部の磁気特性を改質し、好ましくは磁性体から非磁性体に改質して、残存した磁性体からなる磁気記録パターン８３ａを形成する工程を含むことを特徴とする。
【００６３】
具体的に、本実施形態では、記録磁性層８３と記録磁性層８３をパターニングするマスク層とが少なくとも積層された非磁性基板８０をキャリア２５に装着する装着工程と、マスク層をパターニングするパターニング工程と、記録磁性層８３のうち、パターン化マスク層に覆われていない箇所に対し、反応性プラズマ処理またはイオン照射処理を行って非磁性体に改質することで、磁気記録パターン８３ａを形成する改質工程と、マスク層を除去する除去工程と、記録磁性層８３上に保護層８４を形成する保護層形成工程と、キャリアから非磁性基板８０を取り外す取外し工程とをこの順で有し、改質工程、除去工程または保護層形成工程の何れか一つ以上の工程を複数のチャンバに分けて連続処理する。
【００６４】
本実施形態の各工程の内、装着工程と取り外し工程は基板１枚当たり１秒程度の処理時間で行うことが可能であるが、改質工程、除去工程はそれぞれ数十秒程度、保護層形成工程は数秒から３０秒程度の処理時間を要する。これらの工程を、各工程１つのチャンバで処理する場合は、改質工程及び除去工程が律速となり、他の工程を改質工程及び除去工程の速度に合わせる必要がある。
【００６５】
本実施形態では、改質工程から保護層形成工程の中で処理速度が律速となる工程を複数のチャンバで処理することにより、各工程間での処理時間をなるべく均等にすることで、磁気記録媒体の生産性を向上させる。例えば、一つのチャンバにおける基板１枚あたりの装着工程と取り外し工程の処理時間が１秒、改質工程と除去工程の処理時間が６０秒、保護層形成工程の処理時間が３０秒の場合で、各工程のチャンバがそれぞれ１つづつである場合の全体の処理時間は、基板１枚あたり６０秒となる。ここで本実施形態のように、改質工程と除去工程のチャンバを各２チャンバとした場合、基板１枚あたりの処理時間は３０秒となる。また、改質工程と除去工程のチャンバを各４チャンバ、保護層形成工程のチャンバを２チャンバとした場合、基板１枚あたりの処理時間は１５秒となる。
【００６６】
本発明では、上述した反応性プラズマ、または、イオンを照射する処理を、非磁性基板８０の両面同時に行うのが好ましい。一般的に磁気記録媒体は、その両面に記録磁性層８３を有するため、磁気記録媒体の両面同時に処理するのが好ましいからである。
【００６７】
通常、記録磁性層８３はスパッタ法により薄膜として形成する。例えば、図１０に示すように、非磁性基板８０に、軟磁性層８１及び中間層８２を順次積層した後に、少なくともスパッタ法により記録磁性層８３を形成し（図１０（ａ））、次に記録磁性層８３の上にマスク層８４０を形成し（図１０（ｂ））、マスク層８４０の上にレジスト層８５０を形成する（図１０（ｃ））。
【００６８】
次に、図１１に示すように、レジスト層８５０に磁気記録パターン８３ａのネガパターンを、スタンプ８６を用いて転写する（図１１（ａ））。なお、図１１（ａ）における矢印はスタンプ８６の動きを示している。
【００６９】
次に、ここまで処理した非磁性基板８０を上記基板取り付け室５２内のキャリア２５に装着する。そして、キャリア２５によって非磁性基板８０を順次搬送し、上記２つのチャンバ（パターニングチャンバ）６，８において、ネガパターンが転写されたレジスト層８５０を用いてマスク層をパターニングする（図１１（ｂ））。
【００７０】
次に、チャンバ９において、マスク層８４０のパターニングによって露出された記録磁性層８３の表面を部分的にイオンミリング処理することによって凹部８３ｃを形成する（図１１（ｃ））。なお、図１１（ｃ）における符号ｄは、記録磁性層８３に設けた凹部８３ｃの深さを示す。
【００７１】
次に、図１２に示すように、上記３つのチャンバ（改質チャンバ）１０、１１、１２において、記録磁性層８３のうち、マスク層８４０に覆われていない箇所に対し、反応性プラズマ処理またはイオン照射処理を行って記録磁性層８３を構成する磁性体を非磁性体に改質する（図１２（ａ））。これにより、図１２（ａ）に示すように、記録磁性層８３に磁気記録パターン８３ａと非磁性領域８３ｂとを形成する。
【００７２】
次に、上記２つのチャンバ１３、１５において、レジスト層８５０を除去し、次いで２つのチャンバ（除去チャンバ）１６、１８において、マスク層８４０を除去する（図１２（ｂ））。
次に、上記２つのチャンバ１９、２０において、記録磁性層８３の表面を保護層８４で覆う（図１２（ｃ））。
以上の工程を順次行うことで、本実施形態の磁気記録媒体を製造できる。
【００７３】
なお、図１０（ｂ）における工程では、記録磁性層８３の上に形成するマスク層８４０として、Ｔａ、Ｗ、Ｔａ窒化物、Ｗ窒化物、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｒｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｎｉからなる群から選ばれた何れか一種以上を含む材料で形成するのが好ましい。このような材料を用いることにより、マスク層８４０によるミリングイオンに対する遮蔽性を向上させ、記録磁性層８３に凹部８３ｃを設けることができる。
【００７４】
また、マスク層８４０による磁気記録パターン８３ａの形成特性を向上させることができる。さらに、これらの物質は、反応性ガスを用いたドライエッチングが容易であるため、図１２（ｂ）に示すマスク層８４０の除去工程において、残留物を減らし、磁気記録媒体表面の汚染を減少させることができる。
【００７５】
また、マスク層８４０としては、これらの物質の中で、Ａｓ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａを用いることが好ましく、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂを用いることがより好ましく、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗを用いることが最も好ましい。
【００７６】
また、図１１（ａ）に示す工程において、スタンプ８６によるレジスト層８５０へのネガパターン転写後の、レジスト層８５０の残部８５０ａの厚みを、０〜１０ｎｍの範囲内とするのが好ましい。
【００７７】
この場合、レジスト層８５０の残部８５０ａの厚みをこの範囲とすることにより、図１１（ｂ）におけるマスク層８４０のパターニング工程において、マスク層８４０のエッジ部分のダレを無くし、マスク層８４０によるミリングイオンに対する遮蔽性を向上させ、記録磁性層８３に凹部８３ｃを設けることができる。また、マスク層８４０による磁気記録パターン８３ａの形成特性を向上させることができる。
【００７８】
また、レジスト層８５０の構成材料は、放射線照射により硬化性を有する材料とし、レジスト層８５０にスタンプ８６を用いてパターン転写する工程に際して、または、パターン転写工程の後に、レジスト層８５０に放射線を照射することが好ましい。
【００７９】
このような製造方法を用いることにより、レジスト層８５０に、スタンプ８６の形状を精度良く転写することが可能となり、図１１（ｂ）におけるマスク層８４０のパターニング工程において、マスク層８４０のエッジの部分のダレを無くし、マスク層８４０に対する注入イオンに対する遮蔽性を向上させ、また、マスク層８４０による磁気記録パターン８３ａの形成特性を向上させることができる。
【００８０】
なお、ここで言う放射線とは、熱線、可視光線、紫外線、Ｘ線、ガンマ線等の広い概念の電磁波のことである。また、放射線照射により硬化性を有する材料とは、例えば、熱線に対しては熱硬化樹脂、紫外線に対しては紫外線硬化樹脂である。
【００８１】
特に、レジスト層８５０にスタンプ８６を用いてパターンを転写する工程に際しては、レジスト層の流動性が高い状態で、レジスト層８５０にスタンプを押圧し、その押圧した状態で、レジスト層８５０に放射線を照射することによりレジスト層８５０を硬化させ、その後、スタンプ８６をレジスト層８５０から離すことにより、スタンプ８６の形状を精度良く、レジスト層８５０に転写することが可能となる。
【００８２】
レジスト層８５０にスタンプ８６を押圧した状態で、レジスト層８５０に放射線を照射する方法としては、スタンプ８６の反対側、すなわち非磁性基板８０側から放射線を照射する方法、スタンプ８６の構成材料として放射線を透過できる物質を選択し、スタンプ８６側から放射線を照射する方法、スタンプ８６の側面から放射線を照射する方法、熱線のように固体に対して伝導性の高い放射線を用いて、スタンプ８６または非磁性基板８０を介しての熱伝導により放射線を照射する方法を用いることができる。
【００８３】
この中で特に、レジスト層８５０の構成材料として、ノボラック系樹脂、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類等の紫外線硬化樹脂を用い、スタンプ８６の構成材料として、紫外線に対して透過性の高いガラスもしくは樹脂を用いるのが好ましい。
【００８４】
このような方法を用いることにより、磁気記録パターン８３ａの保磁力及び残留磁化を極限まで低減させることが可能になり、磁気記録の際の書きにじみをなくし、高い面記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００８５】
前記のプロセスで用いられるスタンプ８６は、例えば、金属プレートに電子線描画などの方法を用いて微細なトラックパターンを形成したものが使用でき、材料としてはプロセスに耐えうる硬度、耐久性が要求される。たとえばＮｉなどが使用できるが、前述の目的に合致するものであれば材料は問わない。スタンプ８６には、通常のデータを記録するトラックの他にバーストパターン、グレイコードパターン、プリアンブルパターンといったサーボ信号のパターンも形成できる。
【００８６】
また、上記本実施形態では、図１１（ｃ）に示すように、イオンミリング等により記録磁性層８３の表層の一部を除去して凹部８３ｃを設ける。このように、凹部８３ｃを設けてからその表面を反応性プラズマや反応性イオンに曝して記録磁性層８３の磁気特性を改質させた方が、凹部８３ｃを設けなかった場合に比べて、磁気記録パターン８３ａと非磁性領域８３ｂとのパターンのコントラストがより鮮明になり、また磁気記録媒体のＳ／Ｎを向上できる。この理由としては、記録磁性層８３の表層部を除去することにより、その表面の清浄化・活性化が図られ、反応性プラズマや反応性イオンとの反応性が高まったこと、また記録磁性層８３の表層部に空孔等の欠陥が導入され、その欠陥を通じて記録磁性層８３に反応性イオンが侵入しやすくなったことが考えられる。
【００８７】
また、イオンミリング等により記録磁性層８３の表層の一部を除去する深さｄは、好ましくは、０．１ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内、より好ましくは、１〜１０ｎｍの範囲内とする。イオンミリングによる除去深さが０．１ｎｍより少ない場合は、上述した記録磁性層８３の除去効果が現れず、また、除去深さが１５ｎｍより大きくなると、磁気記録媒体の表面平滑性が悪化し、磁気記録再生装置を製造した際の磁気ヘッドの浮上特性が悪くなる。
【００８８】
本実施形態では、例えば磁気記録トラック及びサーボ信号パターン部を磁気的に分離する領域を、すでに成膜された記録磁性層を反応性プラズマや反応性イオンにさらして記録磁性層の磁気特性を改質することにより形成することを特徴とする。
【００８９】
本発明において、磁気記録パターン８３ａとは、図１２（ａ）に示すように、磁気記録媒体を表面側から見た場合、記録磁性層８３の一部の磁気特性を改質した、好ましくは非磁性化した非磁性領域８３ｂにより分離された状態のものを言う。すなわち、記録磁性層８３が表面側から見て分離されていれば、記録磁性層８３の底部において分離されていなくとも、本発明の目的を達成することが可能であり、本発明において磁気記録パターン８３ａの概念に含まれる。また、本発明における磁気記録パターン８３ａとは、磁気記録パターンが１ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターンが、トラック状に配置されたメディアや、その他、サーボ信号パターン等を含んでいる。
【００９０】
この中で、磁気記録パターン８３ａが磁気記録トラック及びサーボ信号パターンである、いわゆるディスクリート型磁気記録媒体に本発明を適用するのが、その製造における簡便性から好ましい。
【００９１】
また、磁気記録パターン８３ａを形成するための記録磁性層８３の改質とは、記録磁性層８３をパターン化するために、記録磁性層８３の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを指し、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを指す。
【００９２】
特に、磁気特性の改質として、反応性プラズマや反応性イオンにさらした箇所の記録磁性層８３の磁化量を当初（未処理）の７５％以下、より好ましくは５０％以下、保磁力を当初の５０％以下、より好ましくは２０％以下とする方法を採用するのが好ましい。このような方法を用いてディスクリートトラック型磁気記録媒体を製造することにより、本媒体に磁気記録を行う際の書きにじみをなくし、高い面記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００９３】
さらに、本発明では、磁気記録トラック及びサーボ信号パターン部を分離する箇所（非磁性領域８３ｂ）を、すでに成膜された記録磁性層を反応性プラズマや反応性イオンにさらして記録磁性層８３を非晶質化することにより実現することも可能である。すなわち、本発明における記録磁性層の磁気特性の改質は、記録磁性層の結晶構造の改変によって実現することも含む。
【００９４】
本発明において、記録磁性層８３を非晶質化するとは、記録磁性層８３の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の形態とすることを指し、より具体的には、２ｎｍ未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることを指す。そしてこの原子配列状態を分析手法により確認する場合は、Ｘ線回折または電子線回折により、結晶面を表すピークが認められず、また、ハローが認められるのみの状態とする。
【００９５】
反応性プラズマとしては、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）や反応性イオンプラズマ（ＲＩＥ；Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｐｌａｓｍａ）が例示できる。また、反応性イオンとしては、上述した誘導結合プラズマ、反応性イオンプラズマ内に存在する反応性のイオンが例示できる。
【００９６】
誘導結合プラズマとしては、気体に高電圧をかけることによってプラズマ化し、さらに高周波数の変動磁場によってそのプラズマ内部に渦電流によるジュール熱を発生させることによって得られる高温のプラズマを例示できる。誘導結合プラズマは、電子密度が高く、従来のイオンビームを用いてディスクリートトラックメディアを製造する場合に比べ、広い面積の磁性膜において、高い効率で磁気特性の改質を実現することができる。
【００９７】
反応性イオンプラズマとは、プラズマ中にＯ２、ＳＦ６、ＣＨＦ３、ＣＦ４、ＣＣｌ４等の反応性ガスを加えた反応性の高いプラズマである。このようなプラズマを用いることにより、記録磁性層８３の磁気特性の改質をより高い効率で実現することが可能となる。
【００９８】
本発明では、成膜された記録磁性層８３を反応性プラズマにさらすことにより記録磁性層８３を改質するが、この改質は、記録磁性層８３を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の原子またはイオンとの反応により実現するのが好ましい。
【００９９】
この場合、反応とは、磁性金属に反応性プラズマ中の原子等が侵入し、磁性金属の結晶構造が変化すること、磁性金属の組成が変化すること、磁性金属が酸化すること、磁性金属が窒化すること、磁性金属が珪化すること等が例示できる。
【０１００】
特に、反応性プラズマとして酸素原子を含有させ、記録磁性層８３を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の酸素原子とを反応させることにより、記録磁性層８３を酸化させることが好ましい。記録磁性層８３を部分的に酸化させることにより、酸化部分の残留磁化及び保磁力等を効率よく低減させることが可能となるため、短時間の反応性プラズマ処理により、磁気記録パターンを有する磁気記録媒体を製造することが可能となるからである。
【０１０１】
また、反応性プラズマには、ハロゲン原子を含有させることが好ましい。特に、ハロゲン原子として、Ｆ原子を用いることが好ましい。ハロゲン原子は、酸素原子と一緒に反応性プラズマ中に添加して用いてもよく、また酸素原子を用いずに反応性プラズマ中に添加してもよい。上述したように、反応性プラズマに酸素原子等を加えることにより、記録磁性層８３を構成する磁性金属と酸素原子等が反応して記録磁性層８３の磁気特性を改質させることが可能となる。この際、反応性プラズマにハロゲン原子を含有させることにより、この反応性をさらに高めることが可能となる。
【０１０２】
また、反応性プラズマ中に酸素原子を添加していない場合においても、ハロゲン原子が磁性合金と反応して、記録磁性層８３の磁気特性を改質させることが可能となる。この理由の詳細は明らかではないが、反応性プラズマ中のハロゲン原子が、記録磁性層８３の表面に形成している異物をエッチングし、これにより記録磁性層８３の表面が清浄化し、記録磁性層８３の反応性が高まることが考えられる。
【０１０３】
また、清浄化した磁性層表面とハロゲン原子とが高い効率で反応することが考えられる。このような効果を有するハロゲン原子としてＦ原子を用いるのが特に好ましい。
【０１０４】
本実施形態では、その後、図１２（ｂ）に示すように、レジスト層８５０及びマスク層８４０を除去し、次いで図１２（ｃ）に示すように、保護層８４を形成後、潤滑材（図示せず）を塗布して磁気記録媒体を製造する工程を採用することが好ましい。
【０１０５】
レジスト層８５０及びマスク層８４０の除去は、ドライエッチング、反応性イオンエッチング、イオンミリング、湿式エッチング等の手法を用いることができる。
【０１０６】
保護層８４の形成は、一般的にはＤｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎの薄膜をＰ−ＣＶＤなどを用いて成膜する方法が行われるが特に限定されるものではない。この場合、保護層８４としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなど、通常用いられる保護層材料を用いることができる。また、保護層８４が２層以上の層から構成されていてもよい。
【０１０７】
保護層８４の膜厚は１０ｎｍ未満とする必要がある。保護層８４の膜厚が１０ｎｍを越えるとヘッドと記録磁性層８３との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。
【０１０８】
保護層８４の上には潤滑膜８５を形成することが好ましい。潤滑層８５に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等が挙げられ、通常１〜４ｎｍの厚さで潤滑層８５を形成する。
【０１０９】
上記の製造方法及び製造装置によれば、磁気記録層８３の改質から保護層８４の形成までを１つの装置を用いて連続的に行うことができ、処理基板のハンドリングに際して基板が汚染されることが無く、またハンドリング工程等を少なくして製造工程を効率化し、製品歩留まりを良くして磁気記録媒体の生産性を高めることができる。
【０１１０】
また、上記の製造方法及び製造装置によれば、記録磁性層でマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ等に曝して該箇所の磁気特性を改質する工程及びマスク層を除去する工程を複数のチャンバによって分担して行うので、インライン式の成膜装置に容易に導入することができる。
【０１１１】
すなわち、記録磁性層等の成膜工程は、基板一枚あたり十秒程度の時間で処理できるのに対し、記録磁性層の磁気特性を部分的に改質する工程や、マスク層を除去する工程はその時間内に処理するのが難しいところ、これらの改質工程、除去工程をそれぞれ、複数のチャンバによって分担して行うことで、これらの工程の処理時間を、記録磁性層等の成膜工程の処理時間に合わせることができ、これにより各工程を連続して行うことができる。
【０１１２】
また、記録磁性層表面のマスク層をパターニングする工程では、記録磁性層の表面に液体状のレジストを塗布し、その表面にモールドをスタンプしてモールドパターンを転写する湿式のプロセスを含むところ、上記の製造方法及び製造装置では、レジストの塗布以外はすべて乾式プロセスで行うので、同じく乾式プロセスである記録磁性層のスパッタ工程と組み合わせて、１つの製造装置で連続して行うことができる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【０１１４】
（実施例１）
実施例１では、先ず、非磁性基板としてＨＤ用ガラス基板を用意し、このガラス基板をセットした真空チャンバを予め１．０×１０−５Ｐａ以下に真空排気した。ここで使用したガラス基板の材質は、Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ−Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３−ＺｎＯを構成成分とする結晶化ガラスであり、このガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）は２オングストロームである。
【０１１５】
次に、このガラス基板にＤＣスパッタリング法を用いて、軟磁性層としてＦｅＣｏＢと、中間層としてＲｕと、記録磁性層として７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金とをこの順で積層することによって、ガラス基板の両面に磁性層を形成した。各層の厚は、軟磁性層を６００Å、中間層を１００Å、記録磁性層を１５０Åとした。
【０１１６】
次に、この磁性層の上に、スパッタ法を用いてマスク層を形成した、マスク層には、Ｔａを用い、その膜厚を６０ｎｍとした。そして、このマスク層の上に、レジストをスピンコート法により塗布することによりレジスト層を形成した。レジストには、紫外線硬化樹脂であるノボラック系樹脂を用い、レジスト層の厚みを１００ｎｍとした。
【０１１７】
次に、磁気記録パターンのネガパターンを有するガラス製のスタンプを用意し、このスタンプを１ＭＰａ（約８．８ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で、レジスト層に押圧した。そして、この状態で、波長２５０ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上であるガラス製のスタンプの上部から１０秒間照射し、レジスト層を硬化させた。その後、スタンプをレジスト層から分離することによって、レジスト層に磁気記録パターンに対応する凹凸パターンを転写した。
【０１１８】
なお、レジスト層に転写した凹凸パターンは、その凸部の幅が１２０ｎｍの円周状、凹その部の幅が６０ｎｍの円周状である。また、硬化後のレジスト層の厚みは８０ｎｍ、レジスト層の凹部を構成する残部の厚みは約５ｎｍであった。また、レジスト層の凹部を構成する側壁面の基板面に対する角度は、ほぼ９０度であった。
【０１１９】
以上のようにして作製された処理基板を、上記図４に示す本発明のインライン式成膜装置に投入した。そして、この装置においては、キャリア２５に処理基板を搭載する工程を１つの処理チャンバ５２で行い、レジスト層の凹部の残部の除去を１つの処理チャンバ５で行い、マスク層のパターニング工程を２つの処理チャンバ６、８（パターニングチャンバ）で行い、記録磁性層の表面を部分的に除去する工程を１つの処理チャンバ９で行うこととした。また、この装置においては、記録磁性層を部分的に改質する工程を３つの処理チャンバ１０、１１、１２（改質チャンバ）で行い、レジストを除去する工程を２つのチャンバ１３、１５で行い、マスク層を除去する工程を２つの処理チャンバ１６、１８（除去チャンバ）で行い、カーボン保護層の成膜工程を２つの処理チャンバ１９、２０（保護層形成チャンバ）で行う構成とした。さらに、この装置においては、キャリア２５から処理基板を取り外す工程を１つの処理チャンバ５４で行う構成とした。なお、各チャンバでの処理時間を１５秒以内で実現した。
【０１２０】
ここで、除去チャンバでは、上記図８に示すように、キャリア２５に搭載された処理基板とホルダ２７の孔部２９との間に、半径方向に１５ｍｍの隙間（クリアランス）Ｓを設けた。また、除去チャンバには、上記図９に示すように、メッシュ部材３３が取り付けられた一対のリング部材３２を処理基板の両面と対向する位置に配置し、この除去チャンバでの処理に際しては、処理基板を接地し、一対のリング部材３２にはイオン源又はプラズマ源に対して負のＤＣバイアスを印加した。なお、リング部材３２は、ＳＵＳ３０４からなり、内径は８０ｍｍ、厚さは２ｍｍである。メッシュ部材３３は、ＳＵＳ３０４からなる直径０．３ｍｍのワイヤーをメッシュ状に配置したものであり、そのメッシュ間隔は２０ｍｍである。また、一対のリング部材と処理基板との間の距離は、約８ｍｍとした。
【０１２１】
以下、各工程の詳細について説明する。
先ず、キャリア２５に処理基板を搭載する工程では、このキャリア２５に処理基板を１．５秒／枚の速度でチャンバ５２に搭載した。
【０１２２】
次に、レジスト層の凹部の除去工程では、処理基板を搭載したキャリア２５を、コーナー室４で回転させて処理チャンバ５に移動させ、この処理チャンバ５内でレジスト層の凹部の箇所をドライエッチングで除去した。ドライエッチング条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。
【０１２３】
次に、マスク層のパターニング工程では、エッチング処理された処理基板を、マスク層のパターニング工程を行う２つの処理チャンバ６、８に順に移動させ、これら処理チャンバ６、８内でＴａのマスク層のうち、レジストに覆われていない箇所をドライエッチングで除去した。ドライエッチング条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１０秒とし、マスク層のエッチングに関しては、ＣＦ４ガスを５０ｓｃｃｍ、圧力を０．６Ｐａ、高周波プラズマ電力を５００Ｗ、ＤＣバイアスを６０Ｗ、エッチング時間を１チャンバあたり１５秒とし、合計で３０秒間とした。
【０１２４】
次に、記録磁性層の表面を部分的に除去する工程では、ドライエッチング処理された処理基板を、記録磁性層を部分的に除去する処理チャンバ９に移動させ、この処理チャンバ９内で記録磁性層のマスク層に覆われていな箇所について、その表面をイオンミリングにより除去した。イオンミリングにはＡｒイオンを用い、イオンの量は、５×１０１６原子／ｃｍ２、イオン源とリング部材との加速電圧を２０ｋｅＶとし、記録磁性層のミリング深さを０．１ｎｍとし、イオンミリング時間は５秒とした。
【０１２５】
次に、記録磁性層を部分的に改質する工程では、イオンミリング処理された処理基板を、記録磁性層を部分的に改質する３つの処理チャンバ１０、１１、１２に順に移動させ、これら処理チャンバ１０、１１、１２内で、記録磁性層のうちマスク層に覆われていない箇所の表面を反応性プラズマに曝して磁気特性の改質を行った。記録磁性層の反応性プラズマ処理は、アルバック社製の誘導結合プラズマ装置を用いた。プラズマの発生に用いるガス及び条件としては、Ｏ２（９０ｃｃ／分）を用い、プラズマ発生のための投入電力を２００Ｗ、チャンバ内の圧力を０．５Ｐａとし、磁性層に対する処理時間を１つのチャンバあたり１５秒とし、合計で４５秒とした。
【０１２６】
次に、レジスト層を除去する工程では、改質処理された処理基板を、レジスト層を除去する２つの処理チャンバ１３、１５に移動させ、これら処理チャンバ１３、１５内でレジスト層をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。
【０１２７】
次に、マスク層を除去する工程では、レジスト層が除去処理された処理基板を、マスク層を除去する２つの処理チャンバ１６、１８に移動させ、この処理チャンバ１６、１８内でマスク層をドライエッチングで除去した。ドライエッチングの条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１０秒とし、Ｔａ層のエッチングに関しては、ＣＦ４ガスを５０ｓｃｃｍ、圧力を０．６Ｐａ、高周波プラズマ電力を５００Ｗ、ＤＣバイアスを６０Ｗ、エッチング時間を１つのチャンバあたり１５秒間、合計で３０秒間とした。
【０１２８】
次に、カーボン保護層の形成工程では、マスク層の除去処理された処理基板を２つの処理チャンバ１９、２０に順に移動させ、この処理チャンバ１９、２０内で磁性層の上にＣＶＤ法にてカーボン保護層を５ｎｍ成膜した。成膜時間は、１５秒間とした。
【０１２９】
次に、キャリア２５から処理基板を取り外す工程では、成膜処理された処理基板を、キャリア２５から取り外す処理チャンバ５４に移動させ、この処理チャンバ５４内でキャリア２５から処理済み基板を１．５秒／枚の速度で取り外した。
【０１３０】
以上の製造工程を経ることによって、実施例１の磁気記録媒体を作製した。そして、この実施例１の磁気記録媒体について撮影した光学顕微鏡写真を図１３に示す。
【０１３１】
図１３に示すように、実施例１の磁気記録媒体では、基板の外周付近にほとんど処理ムラは発生しておらず、面内で良好な成膜状態を維持していることがわかる。
【０１３２】
（比較例１）
比較例１では、上記除去チャンバにおいて、キャリア２５に搭載された処理基板とホルダ２７の孔部２９との間に形成される隙間（クリアランス）Ｓを半径方向に３ｍｍとした以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体を作製した。そして、この比較例１の磁気記録媒体について撮影した光学顕微鏡写真を図１４に示す。
【０１３３】
図１４に示すように、比較例１の磁気記録媒体では、支持部材に当接された非磁性基板の外周付近に処理ムラが発生していることがわかる。
【０１３４】
図１５は、実施例１（クリアランス１５ｍｍ）、比較例１（クリアランス３ｍｍ）において、基板表面に形成したレジストをプラズマエッチングした時のエッチング量の分布を調べた測定結果である。なお、図１５に示すグラフにおいて、横軸は、基板主表面の中心からの半径位置を示し、縦軸は、その箇所におけるレジストのエッチング量を示している。図１５に示すように、本発明の基板ホルダを用いた場合、反応性プラズマ処理等を行う際のエッチング分布が無くなり、処理ムラの発生を防止できることがわかる。
【０１３５】
また、基板ホルダのクリアランス量を変化させて基板の中心からの半径位置１６ｍｍ（ＭＤ）と２２ｍｍ（ＯＤ）でのエッチング量を比較（（ＯＤ／ＭＤ）×１００）した測定結果を表１に示す。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
表１に示す測定結果から、クリアランス３ｍｍ（比較例１）、８ｍｍ（比較例２）、１１ｍｍ（実施例２）、１５ｍｍ（実施例１）、２０ｍｍ（実施例３）の場合のエッチング量を比較しても分かるように、クリアランスを１１ｍｍ以上とするとＭＤとＯＤでのエッチング分布が無くなることがわかる。
【符号の説明】
【０１３８】
１…ロボット台
２…基板供給ロボット室
３…基板カセット移載ロボット
３Ａ…基板取付け取外し室
４、７、１４、１７…コーナー室
５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０…チャンバ
２２…基板取外しロボット室
２３…第１成膜用基板
２４…第２成膜用基板
２５…キャリア
２６…支持台
２７…ホルダ
２８…板体
２９…円形状の孔部
３０…支持部材
３０ａ…溝部
３１…スリット
３２…リング部材
３３…メッシュ部材
３４…基板取付けロボット
４９…基板取外しロボット
７２…処理装置
８０…非磁性基板
８１…軟磁性層
８２…中間層
８３…記録磁性層
８４…保護層
８５…潤滑膜
８１０…磁性層
２０１…リニアモータ駆動機構（搬送機構）
２０２…磁石
２０３…隔壁
２０４…回転磁石
３０１…バイアス電源
３０２…接地導線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアに保持された基板を複数のチャンバの間で順次搬送させながら成膜処理を行うインライン式成膜装置及びこのインライン式成膜装置を用いた磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年ではＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなども導入されて、１年に約１００％ものペースで増加を続けている。
【０００３】
これらの磁気記録媒体については、今後更に高記録密度を達成することが要求されている。このため、磁性層の高保磁力化、高信号対雑音比(ＳＮＲ)、及び高分解能を達成することが要求されている。また、近年では線記録密度の向上と同時にトラック密度の増加によって面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。
【０００４】
最新の磁気記録装置においては、トラック密度１１０ｋＴＰＩにも達している。しかしながら、トラック密度を上げていくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となりＳＮＲを損なうという問題が生じ易くなっており、このことはそのままビット・エラー・レートの低下につながるため、記録密度の向上に対して障害となっている。
【０００５】
面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットに可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。その一方で、記録ビットを微細化していくと、１ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じてしまう。
【０００６】
また、トラック密度を上げていくと、トラック間距離が近づくために、磁気記録装置では極めて高精度のトラックサーボ技術が要求されると同時に、記録を幅広く実行し、再生は隣接トラックからの影響をできるだけ排除するために記録時よりも狭く実行する方法が一般的に用いられている。しかしながら、この方法ではトラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を十分得ることが困難であり、その結果十分なＳＮＲを確保することが難しいという問題がある。
【０００７】
このような熱揺らぎの問題やＳＮＲの確保、十分な出力の確保を達成する方法の一つとして、記録媒体表面にトラックに沿った凹凸を形成し、記録トラック同士を物理的に分離することによってトラック密度を上げようとする試みがなされている。このような技術は、一般にディスクリートトラック法と呼ばれており、それによって製造された磁気記録媒体のことをディスクリートトラック媒体と呼んでいる。また、同一トラック内のデータ領域を更に分割した、いわゆるパターンドメディアを製造しようとする試みもある。
【０００８】
ディスクリートトラック媒体の一例として、表面に凹凸パターンを形成した非磁性基板に磁気記録媒体を形成して、物理的に分離した磁気記録トラック及びサーボ信号パターンを形成してなる磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００９】
この磁気記録媒体は、表面に複数の凹凸のある基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層が形成されており、その表面に保護膜を形成したものである。この磁気記録媒体では、凸部領域に周囲と物理的に分断された磁気記録領域が形成されている。
【００１０】
この磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体を形成できるとされている。
【００１１】
ディスクリートトラック法には、何層かの薄膜からなる磁気記録媒体を形成した後にトラックを形成する方法と、予め基板表面に直接、或いはトラック形成のための薄膜層に凹凸パターンを形成した後に、磁気記録媒体の薄膜形成を行う方法がある（例えば、特許文献２，３を参照。）。
【００１２】
また、ディスクリートトラック媒体の磁気トラック間領域を、予め形成した磁性層に窒素、酸素等のイオンを注入し、または、レーザを照射することにより、その部分の磁気的な特性を変化させて形成する方法が開示されている（例えば、特許文献４〜６を参照。）。
【００１３】
また、ディスクリートトラック媒体の製造方法としては、例えば、非磁性基板の上に、軟磁性層、中間層、記録磁性層等を形成した後、その表面にフォトリソグラフィー技術を用いて磁気記録領域を形成するためのマスク層を形成し、記録磁性層のうちマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ等に曝して該箇所の磁気特性を改質し、マスク層を除去し、その上に保護層及び潤滑剤膜を形成する方法がある。
【００１４】
この製造方法の場合、なるべく１つの成膜装置を用いて連続的に行うことが、ハンドリングに際して基板が汚染されることを防ぎ、またハンドリング工程等を少なくして製造工程を効率化や製品歩留まりを良くし磁気記録媒体の生産性を高める上で好ましい。
【００１５】
そこで、このようなディスクリートトラック媒体の製造に際し、複数枚の非磁性基板を保持したキャリアを複数のチャンバの間で順次搬送させながら、これら非磁性基板の両面に、軟磁性層、中間層、記録磁性層、及び保護層を順次成膜するインライン式成膜装置を用いることが提案されている（例えば、特許文献７を参照。）。
【００１６】
なお、プラズマエッチング装置の中には、可動式基板支持部材にクランプされた被エッチング基板が被エッチング基板面鉛直方向に可動することで、被エッチング基板を装着した可動式基板支持部材を、バイアス電圧を印加した電極側に密着させ、被エッチング基板に効率よくバイアスを印加しながら、基板の両面を同時に処理するものもある（例えば、特許文献８を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−１６４６９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７８７９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１７８７９４号公報
【特許文献４】特開平５−２０５２５７号公報
【特許文献５】特開２００６−２０９９５２号公報
【特許文献６】特開２００６−３０９８４１号公報
【特許文献７】特開平８−２７４１４２号公報
【特許文献８】特開２００８−１５３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、上述したインライン式成膜装置を用いてディスクリートトラック媒体を製造する場合には、記録磁性層を成膜した後に、この記録磁性層の表面にマスク層を設け、このマスク層に覆われていない箇所に反応性プラズマ処理又はイオン照射処理に行うことによって、記録磁性層の一部の磁気特性を改質し、残存した磁性体からなる磁気記録パターンを形成することが行われる。
【００１９】
しかしながら、このようなインライン式成膜装置では、キャリアに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行った際に処理ムラが生じることがあった。
【００２０】
具体的に、図１６に示す従来のキャリア４００は、非磁性基板Ｄを内側に配置する孔部４０１ａが設けられたホルダ４０１と、ホルダ４０１の孔部４０１ａの周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材４０２とを備えている。そして、このキャリア４００では、複数の支持部材４０２に非磁性基板Ｄの外周部を当接させながら、これら支持部材４０２の内側に嵌め込まれた非磁性基板Ｄを着脱自在に保持することが可能となっている。
【００２１】
上述した処理ムラは、この支持部材４０２に当接された非磁性基板Ｄの外周付近に発生する。これは、上述した反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を、チャンバ内のプラズマ発生装置により発生させたイオンをマイナス電位が印加された非磁性基板に加速衝突させることにより行うが、マイナス電位は非磁性基板Ｄの外周部に当接される複数の支持部材を介して供給されるため、非磁性基板Ｄと支持部材との間で接触抵抗が生じ、この非磁性基板に加わるバイアス電圧に分布が生じ、また、場合によっては接触部分にアーキングが発生するためと考えられる。
【００２２】
そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するために提案されたものであり、キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際に処理ムラが生じることを防止したインライン式成膜装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのようなインライン式成膜装置を用いて、磁気記録媒体の生産性を高めると共に、キャリアに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止することで、ディスクリートトラック媒体等の磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の更なる品質の向上を可能とした磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１） 成膜処理を行う複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で成膜対象となる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、
前記キャリアは、前記基板を内側に配置する孔部が設けられたホルダと、前記ホルダの孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材とを備え、前記複数の支持部材に前記基板の外周部を当接させながら、これら支持部材の内側に嵌め込まれた基板を着脱自在に保持することが可能であり、
前記複数のチャンバのうち少なくとも１つは、前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行うチャンバであって、このチャンバ内のホルダが接地されると共に、前記複数の支持部材の内側には、外径が１００ｍｍ以下である円盤状の基板が嵌め込まれ、なお且つ、この基板と前記ホルダの孔部との間に形成される隙間が、半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上あることを特徴とするインライン式成膜装置。
（２） 前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行う際には、前記基板に対応した位置に開口部を有するリング部材が、前記キャリアに保持された基板の少なくとも一方又は両方の面に対向して配置され、なお且つ、このリング部材にマイナス電位が印加されることを特徴とする請求項１に記載のインライン式成膜装置。
（３） 前記リング部材には、前記開口部を覆うメッシュ部材が取り付けられていることを特徴とする前項（２）に記載のインライン式成膜装置。
（４） 前記複数の支持部材の先端部には、前記基板の外周部が係合される溝部が設けられていることを特徴とする前項（１）〜（３）の何れか一項に記載のインライン式成膜装置。
（５） 前項（１）〜（４）の何れか一項に記載のインライン式成膜装置を用いて、前記キャリアに保持された非磁性基板を前記複数のチャンバの間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、少なくとも軟磁性層、中間層、記録磁性層、及び保護層を順次成膜する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記記録磁性層を成膜した後に、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバにおいて、前記リング部材にマイナス電位を印加すると共に、前記ホルダを接地した状態で、前記ホルダに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うことによって、前記記録磁性層の一部の磁気特性を改質し、残存した磁性体からなる磁気記録パターン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。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、キャリアに保持された基板に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止したインライン式成膜装置を提供することが可能である。したがって、このようなインライン式成膜装置を用いた場合には、磁気記録媒体の生産能力を高めると共に、高品質の磁気記録媒体を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】本発明を適用して製造される磁気記録媒体の他例を示す断面図である。
【図３】磁気記録再生装置の一例を示す断面図である。
【図４】本発明を適用したインライン式成膜装置の構成を示す平面図である。
【図５】本発明を適用したインライン式成膜装置のキャリアを示す側面図である。
【図６】本発明を適用したインライン式成膜装置の要部を示す側面図である。
【図７】本発明を適用したインライン式成膜装置の要部を示す断面図である。
【図８】キャリアに保持された基板及びリング部材を示す平面図である。
【図９】リング部材にメッシュ部材が取り付けられた構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態である磁気記録媒体の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図１１】本発明の実施形態である磁気記録媒体の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図１２】本発明の実施形態である磁気記録媒体の製造方法を工程順に示す断面模式図である。
【図１３】実施例１の磁気記録媒体を撮影した光学顕微鏡写真である。
【図１４】比較例１の磁気記録媒体を撮影した光学顕微鏡写真である。
【図１５】実施例１及び比較例１の磁気記録媒体のエッチング量の分布を示すグラフである。
【図１６】従来のインライン式成膜装置のキャリアを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、複数の成膜室の間で成膜対象となる基板を順次搬送させながら成膜処理を行うインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク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。
【００２７】
（磁気記録媒体）
現在、磁気記録媒体としては、主にデスクトップパソコンに使用される外径３．５インチの円盤状のもの、ノートブックパソコンに使用される外径２．５インチのもの、パームトップパソコンやハンディータイプの録画機器等に使用される２インチ以下のものがある。本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、これらに使用される外径が１００ｍｍ以下の円盤状の基板を対象とするものである。
【００２８】
本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、例えば図１に示すように、非磁性基板８０の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３及び保護層８４が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜８５が形成されてなる。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８１０が構成されている。
【００２９】
非磁性基板８０としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。
【００３０】
その中でも、Ａｌ合金基板や、結晶化ガラス等のガラス製基板、シリコン基板を用いることが好ましく、また、これら基板の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５ｎｍ以下であり、その中でも特に０．１ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
磁性層８１０は、面内磁気記録媒体用の面内磁性層でも、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層でもかまわないが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層が好ましい。また、磁性層８１０は、主としてＣｏを主成分とする合金から形成するのが好ましい。例えば、垂直磁気記録媒体用の磁性層８１０としては、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢ、ＦｅＣｏＺｒＢＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮＢ、ＣｏＢなど）等からなる軟磁性層８１と、Ｒｕ等からなる中間層８２と、６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金からなる記録磁性層８３とを積層したものを利用できる。また、軟磁性層８１と中間層８２との間にＰｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒなどからなる配向制御膜を積層してもよい。一方、面内磁気記録媒体用の磁性層８１０としては、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層とを積層したものを利用できる。
【００３２】
磁性層８１０の全体の厚さは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とし、磁性層８１０は使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。磁性層８１０の膜厚は、再生の際に一定以上の出力を得るにはある程度以上の磁性層の膜厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇とともに劣化するのが通例であるため、最適な膜厚に設定する必要がある。
【００３３】
保護層８４としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなど、通常用いられる保護層材料を用いることができる。また、保護層８４は、２層以上の層から構成されていてもよい。保護層８４の膜厚は、１０ｎｍ未満とする必要がある。保護層８４の膜厚が１０ｎｍを越えるとヘッドと記録磁性層８３との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。
【００３４】
潤滑膜８５に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等を挙げることができ、通常は１〜４ｎｍの厚さで潤滑層８５を形成する。
【００３５】
このような磁気記録媒体の製造に際して、磁性層８１０に反応性プラズマ処理やイオン照射処理を施し、磁性層８１０の磁気特性の改質を行うことができる。例えば図２に示す本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、上記記録磁性層８３に形成された磁気記録パターン８３ａが非磁性領域８３ｂによって分離されてなる、いわゆるディスクリート型の磁気記録媒体である。
【００３６】
また、ディスクリート型の磁気記録媒体については、磁気記録パターン８３ａが１ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターン８３ａがトラック状に配置されたメディア、その他、磁気記録パターン８３ａがサーボ信号パターン等を含んでいてもよい。
【００３７】
このようなディスクリート型の磁気記録媒体は、記録磁性層８３の表面にマスク層を設け、このマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ処理やイオン照射処理等に曝すことによって記録磁性層８３の一部の磁気特性を改質し、好ましくは磁性体から非磁性体に改質して、非磁性領域８３ｂを形成することにより得られる。
【００３８】
（磁気記録再生装置）
また、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３に示すようなハードディスク装置を挙げることができる。このハードディスク装置は、上記磁気記録媒体である磁気ディスク９６と、磁気ディスク９６を回転駆動させる媒体駆動部９７と、磁気ディスク９６に情報を記録再生する磁気ヘッド９８と、ヘッド駆動部９９と、記録再生信号処理系１００とを備えている。そして、磁気再生信号処理系１００は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド９８に送り、磁気ヘッド９８からの再生信号を処理してデータを出力する。
【００３９】
（インライン式成膜装置）
上記磁気記録媒体を製造する際は、例えば図４に示すような本発明を適用したインライン式成膜装置（磁気記録媒体の製造装置）を用いて、成膜対象となる非磁性基板８０の両面に、少なくとも軟磁性層８１、中間層８２及び記録磁性層８３、保護層を順次積層し、磁性層８１０を形成する工程と、保護層８４を形成する工程と、その上に潤滑剤膜８５を形成する工程とを経ることによって、品質の高い磁気記録媒体を安定して得ることができる。
【００４０】
具体的に、本発明を適用したインライン式成膜装置は、ロボット台１と、ロボット台１上に截置された基板カセット移載ロボット３と、ロボット台１に隣接する基板取付けロボット室２と、基板取付けロボット室２内に配置された基板取付けロボット３４と、基板取付けロボット室２に隣接する基板取付け取外し室３Ａと、キャリア２５を回転させるコーナー室４、７、１４、１７と、各コーナー室４、７、１４、１７の間に配置された複数のチャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０と、基板取付け取外し室３Ａに隣接して配置された基板取外しロボット室２２と、基板取外しロボット室２２内に設置された基板取外しロボット４９と、これら各室の間で搬送される複数のキャリア２５とを有して概略構成されている。
【００４１】
また、各室は、隣接する２つの壁部にそれぞれ接続されており、これら各室の接続部には、ゲートバルブ５５〜７２が設けられ、これらゲートバルブ５５〜７２が閉状態のとき、各チャンバ内は、それぞれ独立の密閉空間となる。
【００４２】
また、各室には、それぞれ真空ポンプ（図示せず。）が接続されており、これらの真空ポンプの動作によって減圧状態となされた各室内に、後述する搬送機構によりキャリア２５を順次搬送させながら、各室内において、キャリア２５に保持された非磁性基板８０の両面に、上述した軟磁性層８１、中間層８２及び記録磁性層８３、及び保護層８４を順次成膜することによって、最終的に上記図１に示す磁気記録媒体が得られるように構成されている。また、各コーナー室４、７、１４、１７は、キャリア２５の移動方向を変更する室であり、その内部にキャリア２５を回転させて次のチャンバに移動させる機構が設けられている。
【００４３】
基板カセット移載ロボット３は、成膜前の非磁性基板８０が収納されたカセットから、基板取り付け室２に非磁性基板８０を供給するとともに、基板取付取外室３Ａで取り外された成膜後の非磁性基板８０（磁気記録媒体）を取り出す。この基板取付取外室３Ａの一側壁には、外部に開放された開口と、この開口を開閉する５１、５４が設けられている。
【００４４】
基板取付けロボット室２の内部では、基板取付けロボット３４を用いて成膜前の非磁性基板８０がキャリア２５に保持される。一方、基板取外しロボット室２２の内部では、基板取り外しロボット４９を用いて、キャリア２５に保持された成膜後の非磁性基板８０（磁気記録媒体）が取り外される。
【００４５】
ここで、上記図２に示すディスクリート型の磁気記録媒体を上記インライン式成膜装置を用いて製造する場合は、例えば、複数のチャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０のうち、チャンバ６、８によってパターニングチャンバが構成されている。パターニングチャンバには、マスク層をパターニングする機構が備えられている。一方、チャンバ１０、１１、１２によって改質チャンバが構成されている。改質チャンバには、記録磁性層８３のうち、パターンニング後のマスク層によって覆われていない箇所に対し、反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行って非磁性体に改質させ、残存した磁性体からなる磁気記録パターン８３ａを形成する機構が備えられている。一方、チャンバ１６、１８によって除去チャンバが構成されている。除去チャンバには、マスク層を除去する機構が備えられている。一方、チャンバ１９、２０によって保護層形成チャンバが構成されている。保護層形成チャンバには、記録磁性層８３上に保護層８４を形成する機構が備えられている。
【００４６】
また、各チャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０には、処理用ガス供給管が設けられ、供給管には、図示しない制御機構によって開閉が制御されるバルブが設けられ、これらバルブ及びポンプ用ゲートバルブを開閉操作することにより、処理用ガス供給管からのガスの供給、チャンバ内の圧力及びガスの排出が制御される。
【００４７】
キャリア２５は、図５及び図６に示すように、支持台２６と、支持台２６の上面に設けられた複数のホルダ２７とを有している。これらホルダ２７は、第１及び第２成膜用基板２３、２４が縦置き（基板２３，２４の主面が重力方向と平行となる状態）に保持されるように、すなわち第１及び第２成膜用基板２３、２４の主面が支持台２６の上面に対して略直交し、且つ、略同一面上となるように、支持台２６の上面に並列して設けられている。なお、本実施形態では、ホルダ２７を２基搭載した構成のため、これらホルダ２７に保持される２枚の非磁性基板８０を、それぞれ第１成膜用基板２３及び第２成膜用基板２４として扱うものとする。
【００４８】
各ホルダ２７は、第１及び第２成膜用基板２３，２４の厚さの１〜数倍程度の厚さを有する板体２８からなる。また、各ホルダ２７には、保持された成膜用基板２３、２４の外周端面から半径方向に１１ｍｍ以上の隙間Ｓを形成するように、これら成膜用基板２３、２４よりも大径となる円形状の孔部２９が穿設されている。
【００４９】
また、各ホルダ２７の孔部２９の周囲には、複数の支持部材３０が弾性変形可能に取り付けられている。これら支持部材３０は、孔部２９の内側に配置された第１及び第２成膜用基板２３，２４の外周部を、その外周上の最下位に位置する下部側支点と、この下部側支点を通る重力方向に沿った中心線に対して対称となる外周上の上部側に位置する一対の上部側支点との３点で支持するように、ホルダ２７の孔部２９の周囲に１２０゜の角度範囲で等間隔に３つ並んで設けられている。
【００５０】
これにより、キャリア２５は、３つの支持部材３０に第１及び第２成膜用基板２３、２４の外周部を当接させながら、これら支持部材３０の内側に嵌め込まれた第１及び第２成膜用基板２３、２４を着脱自在にホルダ２７に保持することが可能となっている。また、ホルダ２７に対する第１及び第２成膜用基板２３、２４の着脱は、上記基板供給ロボット３４又は基板取り外しロボット４９が下部側支点の支持部材３０を下方に押し下げることにより行われる。
【００５１】
各支持部材３０は、図６に示すように、Ｌ字状に折り曲げられたバネ部材からなり、その基端側がホルダ２７に固定支持されると共に、その先端側が孔部２９の内側に向かって突出された状態で、それぞれホルダ２７の孔部２９の周囲に形成されたスリット３１内に配置されている。また、各支持部材３０の先端部には、図７に示すように、それぞれ第１及び第２成膜用基板２３，２４の外周部が係合されるＶ字状の溝部３０ａが設けられている。
【００５２】
上述したチャンバ５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０には、図７に示すように、キャリア２５を挟んだ両側に２つの処理装置７２がある。この場合、例えば、図５中の実線で示す第１処理位置にキャリア２５が停止した状態において、このキャリア２５の左側の第１成膜用基板２３に対して成膜処理等を行い、その後、キャリア２５が図５中の破線で示す第２処理位置に移動し、この第２処理位置にキャリア２５が停止した状態において、キャリア２５の右側の第２成膜用基板２４に対して成膜処理等を行うことができる。
【００５３】
なお、キャリア２５を挟んだ両側に、それぞれ第１及び第２成膜用基板２３、２４に対向した４つの処理装置７２がある場合は、キャリア２５の移動は不要となり、キャリア２５に保持された第１及び第２成膜用基板２３、２４に対して同時に成膜処理等を行うことができる。
【００５４】
インライン式成膜装置は、このようなキャリア２５を搬送させる搬送機構として、例えば図６に示すようなキャリア２５を非接触状態で駆動するリニアモータ駆動機構２０１を備えている。このリニアモータ駆動機構２０１は、キャリア２５の下部に複数の磁石２０２をＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置し、その下方に隔壁２０３を介してＮ極とＳ極とが螺旋状に交互に並ぶ回転磁石２０４を搬送路に沿って配置し、キャリア２５側の磁石２０２と回転磁石２０４とを非接触で磁気的に結合させながら、回転磁石２０４を軸回りに回転させることにより、キャリア２５を搬送させる。
【００５５】
ところで、本発明を適用したインライン式成膜装置は、図７及び図８に示すように、上述したキャリア２５に保持された第１及び第２成膜用基板２３、２４に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバ内に、処理ムラの発生を防止するためのリング部材３２を備えている。
【００５６】
このリング部材３２は、例えば、ステンレスや、モリブデン、タングステン、タンタルなどからなり、キャリア２５に保持された第１又は第２成膜用基板２３、２４板の両面に対向して一対配置されている。また、一対のリング部材３２は、第１又は第２成膜用基板２３、２４に対応した位置に、これら基板２３、２４の外周より大径となされた円形状の開口部３２ａを有している。
【００５７】
また、この改質チャンバには、リング部材３２にマイナス電位を印加するバイアス電源３０１が設けられている。バイアス電源１０８は、−電極側が一対のリング部材３２に、＋電極側がホルダ２７に接続された直流電源であり、改質処理時に一対のリング部材３２にマイナス電位を印加する。また、ホルダ２７は、接地導線３０２を介してグランドと接地されるようになっている。
【００５８】
以上のような構造を有するインライン式成膜装置では、一対のリング部材３２にマイナス電位を印加することによって、改質チャンバ内の処理装置７２により発生させたイオンをリング部材３２の開口部３２ａを通して第１又は第２成膜用基板２３、２４に加速衝突させることができる。一方、ホルダ２７は接地されているため、第１及び第２成膜用基板２３、２４と支持部材３０との接触部分にアーキングが発生することはない。特に、図８に示すように、複数の支持部材３０の内側に保持された第１及び第２成膜用基板２３，２４と、ホルダ２７の孔部２９との間に形成される隙間Ｓを半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上設けることによって、キャリア２５に保持された第１及び第２成膜用基板２３、２４に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止することが可能である。
【００５９】
また、本発明を適用したインライン式成膜装置では、図９に示すように、上述した処理ムラの発生を防止するため、更に開口部３２ａを覆うメッシュ部材３３をリング部材３２に取り付けた構成とすることも可能である。この場合、改質チャンバ内の処理装置７２により発生させたイオンをリング部材３２の開口部３２ａ及びメッシュ部材３３を通して第１又は第２成膜用基板２３、２４の面内に均一に加速衝突させることができる。したがって、この構成の場合、更に処理ムラの発生を防止することが可能である。なお、メッシュ部材３３については、メッシュの間隔が５〜３０ｍｍの範囲のものを用いることが好ましい。
【００６０】
以上のように、本発明によれば、キャリア２５に保持された第１又は第２成膜用基板２３、２４に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う際の処理ムラの発生を防止したインライン式成膜装置を提供することが可能である。したがって、このようなインライン式成膜装置を用いた場合には、磁気記録媒体の生産能力を高めると共に、高品質の磁気記録媒体を製造することが可能である。
【００６１】
（磁気記録媒体の製造方法）
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を用いて、キャリア２５に保持された第１又は第２成膜用基板２３、２４（非磁性基板８０）を複数のチャンバ２、５２、４〜２０、５４、３Ａの間で順次搬送させながら、この非磁性基板８０の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３により構成される磁性層８１０と、保護層８４とを順次積層し、更に最表面に潤滑膜８５を形成することによって、磁気記録媒体を製造する。
【００６２】
そして、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、記録磁性層８３を成膜した後に、磁性層８３の表面にマスクパターンを形成し、反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行う改質チャンバにおいて、リング部材３２にマイナス電位を印加すると共に、ホルダ２７を接地した状態で、ホルダ２７に保持された非磁性基板８０の記録磁性層８３に対して、反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うことによって、記録磁性層８３の一部の磁気特性を改質し、好ましくは磁性体から非磁性体に改質して、残存した磁性体からなる磁気記録パターン８３ａを形成する工程を含むことを特徴とする。
【００６３】
具体的に、本実施形態では、記録磁性層８３と記録磁性層８３をパターニングするマスク層とが少なくとも積層された非磁性基板８０をキャリア２５に装着する装着工程と、マスク層をパターニングするパターニング工程と、記録磁性層８３のうち、パターン化マスク層に覆われていない箇所に対し、反応性プラズマ処理またはイオン照射処理を行って非磁性体に改質することで、磁気記録パターン８３ａを形成する改質工程と、マスク層を除去する除去工程と、記録磁性層８３上に保護層８４を形成する保護層形成工程と、キャリアから非磁性基板８０を取り外す取外し工程とをこの順で有し、改質工程、除去工程または保護層形成工程の何れか一つ以上の工程を複数のチャンバに分けて連続処理する。
【００６４】
本実施形態の各工程の内、装着工程と取り外し工程は基板１枚当たり１秒程度の処理時間で行うことが可能であるが、改質工程、除去工程はそれぞれ数十秒程度、保護層形成工程は数秒から３０秒程度の処理時間を要する。これらの工程を、各工程１つのチャンバで処理する場合は、改質工程及び除去工程が律速となり、他の工程を改質工程及び除去工程の速度に合わせる必要がある。
【００６５】
本実施形態では、改質工程から保護層形成工程の中で処理速度が律速となる工程を複数のチャンバで処理することにより、各工程間での処理時間をなるべく均等にすることで、磁気記録媒体の生産性を向上させる。例えば、一つのチャンバにおける基板１枚あたりの装着工程と取り外し工程の処理時間が１秒、改質工程と除去工程の処理時間が６０秒、保護層形成工程の処理時間が３０秒の場合で、各工程のチャンバがそれぞれ１つづつである場合の全体の処理時間は、基板１枚あたり６０秒となる。ここで本実施形態のように、改質工程と除去工程のチャンバを各２チャンバとした場合、基板１枚あたりの処理時間は３０秒となる。また、改質工程と除去工程のチャンバを各４チャンバ、保護層形成工程のチャンバを２チャンバとした場合、基板１枚あたりの処理時間は１５秒となる。
【００６６】
本発明では、上述した反応性プラズマ、または、イオンを照射する処理を、非磁性基板８０の両面同時に行うのが好ましい。一般的に磁気記録媒体は、その両面に記録磁性層８３を有するため、磁気記録媒体の両面同時に処理するのが好ましいからである。
【００６７】
通常、記録磁性層８３はスパッタ法により薄膜として形成する。例えば、図１０に示すように、非磁性基板８０に、軟磁性層８１及び中間層８２を順次積層した後に、少なくともスパッタ法により記録磁性層８３を形成し（図１０（ａ））、次に記録磁性層８３の上にマスク層８４０を形成し（図１０（ｂ））、マスク層８４０の上にレジスト層８５０を形成する（図１０（ｃ））。
【００６８】
次に、図１１に示すように、レジスト層８５０に磁気記録パターン８３ａのネガパターンを、スタンプ８６を用いて転写する（図１１（ａ））。なお、図１１（ａ）における矢印はスタンプ８６の動きを示している。
【００６９】
次に、ここまで処理した非磁性基板８０を上記基板取り付け室５２内のキャリア２５に装着する。そして、キャリア２５によって非磁性基板８０を順次搬送し、上記２つのチャンバ（パターニングチャンバ）６，８において、ネガパターンが転写されたレジスト層８５０を用いてマスク層をパターニングする（図１１（ｂ））。
【００７０】
次に、チャンバ９において、マスク層８４０のパターニングによって露出された記録磁性層８３の表面を部分的にイオンミリング処理することによって凹部８３ｃを形成する（図１１（ｃ））。なお、図１１（ｃ）における符号ｄは、記録磁性層８３に設けた凹部８３ｃの深さを示す。
【００７１】
次に、図１２に示すように、上記３つのチャンバ（改質チャンバ）１０、１１、１２において、記録磁性層８３のうち、マスク層８４０に覆われていない箇所に対し、反応性プラズマ処理またはイオン照射処理を行って記録磁性層８３を構成する磁性体を非磁性体に改質する（図１２（ａ））。これにより、図１２（ａ）に示すように、記録磁性層８３に磁気記録パターン８３ａと非磁性領域８３ｂとを形成する。
【００７２】
次に、上記２つのチャンバ１３、１５において、レジスト層８５０を除去し、次いで２つのチャンバ（除去チャンバ）１６、１８において、マスク層８４０を除去する（図１２（ｂ））。
次に、上記２つのチャンバ１９、２０において、記録磁性層８３の表面を保護層８４で覆う（図１２（ｃ））。
以上の工程を順次行うことで、本実施形態の磁気記録媒体を製造できる。
【００７３】
なお、図１０（ｂ）における工程では、記録磁性層８３の上に形成するマスク層８４０として、Ｔａ、Ｗ、Ｔａ窒化物、Ｗ窒化物、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｒｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｎｉからなる群から選ばれた何れか一種以上を含む材料で形成するのが好ましい。このような材料を用いることにより、マスク層８４０によるミリングイオンに対する遮蔽性を向上させ、記録磁性層８３に凹部８３ｃを設けることができる。
【００７４】
また、マスク層８４０による磁気記録パターン８３ａの形成特性を向上させることができる。さらに、これらの物質は、反応性ガスを用いたドライエッチングが容易であるため、図１２（ｂ）に示すマスク層８４０の除去工程において、残留物を減らし、磁気記録媒体表面の汚染を減少させることができる。
【００７５】
また、マスク層８４０としては、これらの物質の中で、Ａｓ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａを用いることが好ましく、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂを用いることがより好ましく、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗを用いることが最も好ましい。
【００７６】
また、図１１（ａ）に示す工程において、スタンプ８６によるレジスト層８５０へのネガパターン転写後の、レジスト層８５０の残部８５０ａの厚みを、０〜１０ｎｍの範囲内とするのが好ましい。
【００７７】
この場合、レジスト層８５０の残部８５０ａの厚みをこの範囲とすることにより、図１１（ｂ）におけるマスク層８４０のパターニング工程において、マスク層８４０のエッジ部分のダレを無くし、マスク層８４０によるミリングイオンに対する遮蔽性を向上させ、記録磁性層８３に凹部８３ｃを設けることができる。また、マスク層８４０による磁気記録パターン８３ａの形成特性を向上させることができる。
【００７８】
また、レジスト層８５０の構成材料は、放射線照射により硬化性を有する材料とし、レジスト層８５０にスタンプ８６を用いてパターン転写する工程に際して、または、パターン転写工程の後に、レジスト層８５０に放射線を照射することが好ましい。
【００７９】
このような製造方法を用いることにより、レジスト層８５０に、スタンプ８６の形状を精度良く転写することが可能となり、図１１（ｂ）におけるマスク層８４０のパターニング工程において、マスク層８４０のエッジの部分のダレを無くし、マスク層８４０に対する注入イオンに対する遮蔽性を向上させ、また、マスク層８４０による磁気記録パターン８３ａの形成特性を向上させることができる。
【００８０】
なお、ここで言う放射線とは、熱線、可視光線、紫外線、Ｘ線、ガンマ線等の広い概念の電磁波のことである。また、放射線照射により硬化性を有する材料とは、例えば、熱線に対しては熱硬化樹脂、紫外線に対しては紫外線硬化樹脂である。
【００８１】
特に、レジスト層８５０にスタンプ８６を用いてパターンを転写する工程に際しては、レジスト層の流動性が高い状態で、レジスト層８５０にスタンプを押圧し、その押圧した状態で、レジスト層８５０に放射線を照射することによりレジスト層８５０を硬化させ、その後、スタンプ８６をレジスト層８５０から離すことにより、スタンプ８６の形状を精度良く、レジスト層８５０に転写することが可能となる。
【００８２】
レジスト層８５０にスタンプ８６を押圧した状態で、レジスト層８５０に放射線を照射する方法としては、スタンプ８６の反対側、すなわち非磁性基板８０側から放射線を照射する方法、スタンプ８６の構成材料として放射線を透過できる物質を選択し、スタンプ８６側から放射線を照射する方法、スタンプ８６の側面から放射線を照射する方法、熱線のように固体に対して伝導性の高い放射線を用いて、スタンプ８６または非磁性基板８０を介しての熱伝導により放射線を照射する方法を用いることができる。
【００８３】
この中で特に、レジスト層８５０の構成材料として、ノボラック系樹脂、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類等の紫外線硬化樹脂を用い、スタンプ８６の構成材料として、紫外線に対して透過性の高いガラスもしくは樹脂を用いるのが好ましい。
【００８４】
このような方法を用いることにより、磁気記録パターン８３ａの保磁力及び残留磁化を極限まで低減させることが可能になり、磁気記録の際の書きにじみをなくし、高い面記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００８５】
前記のプロセスで用いられるスタンプ８６は、例えば、金属プレートに電子線描画などの方法を用いて微細なトラックパターンを形成したものが使用でき、材料としてはプロセスに耐えうる硬度、耐久性が要求される。たとえばＮｉなどが使用できるが、前述の目的に合致するものであれば材料は問わない。スタンプ８６には、通常のデータを記録するトラックの他にバーストパターン、グレイコードパターン、プリアンブルパターンといったサーボ信号のパターンも形成できる。
【００８６】
また、上記本実施形態では、図１１（ｃ）に示すように、イオンミリング等により記録磁性層８３の表層の一部を除去して凹部８３ｃを設ける。このように、凹部８３ｃを設けてからその表面を反応性プラズマや反応性イオンに曝して記録磁性層８３の磁気特性を改質させた方が、凹部８３ｃを設けなかった場合に比べて、磁気記録パターン８３ａと非磁性領域８３ｂとのパターンのコントラストがより鮮明になり、また磁気記録媒体のＳ／Ｎを向上できる。この理由としては、記録磁性層８３の表層部を除去することにより、その表面の清浄化・活性化が図られ、反応性プラズマや反応性イオンとの反応性が高まったこと、また記録磁性層８３の表層部に空孔等の欠陥が導入され、その欠陥を通じて記録磁性層８３に反応性イオンが侵入しやすくなったことが考えられる。
【００８７】
また、イオンミリング等により記録磁性層８３の表層の一部を除去する深さｄは、好ましくは、０．１ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内、より好ましくは、１〜１０ｎｍの範囲内とする。イオンミリングによる除去深さが０．１ｎｍより少ない場合は、上述した記録磁性層８３の除去効果が現れず、また、除去深さが１５ｎｍより大きくなると、磁気記録媒体の表面平滑性が悪化し、磁気記録再生装置を製造した際の磁気ヘッドの浮上特性が悪くなる。
【００８８】
本実施形態では、例えば磁気記録トラック及びサーボ信号パターン部を磁気的に分離する領域を、すでに成膜された記録磁性層を反応性プラズマや反応性イオンにさらして記録磁性層の磁気特性を改質することにより形成することを特徴とする。
【００８９】
本発明において、磁気記録パターン８３ａとは、図１２（ａ）に示すように、磁気記録媒体を表面側から見た場合、記録磁性層８３の一部の磁気特性を改質した、好ましくは非磁性化した非磁性領域８３ｂにより分離された状態のものを言う。すなわち、記録磁性層８３が表面側から見て分離されていれば、記録磁性層８３の底部において分離されていなくとも、本発明の目的を達成することが可能であり、本発明において磁気記録パターン８３ａの概念に含まれる。また、本発明における磁気記録パターン８３ａとは、磁気記録パターンが１ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターンが、トラック状に配置されたメディアや、その他、サーボ信号パターン等を含んでいる。
【００９０】
この中で、磁気記録パターン８３ａが磁気記録トラック及びサーボ信号パターンである、いわゆるディスクリート型磁気記録媒体に本発明を適用するのが、その製造における簡便性から好ましい。
【００９１】
また、磁気記録パターン８３ａを形成するための記録磁性層８３の改質とは、記録磁性層８３をパターン化するために、記録磁性層８３の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを指し、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを指す。
【００９２】
特に、磁気特性の改質として、反応性プラズマや反応性イオンにさらした箇所の記録磁性層８３の磁化量を当初（未処理）の７５％以下、より好ましくは５０％以下、保磁力を当初の５０％以下、より好ましくは２０％以下とする方法を採用するのが好ましい。このような方法を用いてディスクリートトラック型磁気記録媒体を製造することにより、本媒体に磁気記録を行う際の書きにじみをなくし、高い面記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００９３】
さらに、本発明では、磁気記録トラック及びサーボ信号パターン部を分離する箇所（非磁性領域８３ｂ）を、すでに成膜された記録磁性層を反応性プラズマや反応性イオンにさらして記録磁性層８３を非晶質化することにより実現することも可能である。すなわち、本発明における記録磁性層の磁気特性の改質は、記録磁性層の結晶構造の改変によって実現することも含む。
【００９４】
本発明において、記録磁性層８３を非晶質化するとは、記録磁性層８３の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の形態とすることを指し、より具体的には、２ｎｍ未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることを指す。そしてこの原子配列状態を分析手法により確認する場合は、Ｘ線回折または電子線回折により、結晶面を表すピークが認められず、また、ハローが認められるのみの状態とする。
【００９５】
反応性プラズマとしては、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）や反応性イオンプラズマ（ＲＩＥ；Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｐｌａｓｍａ）が例示できる。また、反応性イオンとしては、上述した誘導結合プラズマ、反応性イオンプラズマ内に存在する反応性のイオンが例示できる。
【００９６】
誘導結合プラズマとしては、気体に高電圧をかけることによってプラズマ化し、さらに高周波数の変動磁場によってそのプラズマ内部に渦電流によるジュール熱を発生させることによって得られる高温のプラズマを例示できる。誘導結合プラズマは、電子密度が高く、従来のイオンビームを用いてディスクリートトラックメディアを製造する場合に比べ、広い面積の磁性膜において、高い効率で磁気特性の改質を実現することができる。
【００９７】
反応性イオンプラズマとは、プラズマ中にＯ２、ＳＦ６、ＣＨＦ３、ＣＦ４、ＣＣｌ４等の反応性ガスを加えた反応性の高いプラズマである。このようなプラズマを用いることにより、記録磁性層８３の磁気特性の改質をより高い効率で実現することが可能となる。
【００９８】
本発明では、成膜された記録磁性層８３を反応性プラズマにさらすことにより記録磁性層８３を改質するが、この改質は、記録磁性層８３を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の原子またはイオンとの反応により実現するのが好ましい。
【００９９】
この場合、反応とは、磁性金属に反応性プラズマ中の原子等が侵入し、磁性金属の結晶構造が変化すること、磁性金属の組成が変化すること、磁性金属が酸化すること、磁性金属が窒化すること、磁性金属が珪化すること等が例示できる。
【０１００】
特に、反応性プラズマとして酸素原子を含有させ、記録磁性層８３を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の酸素原子とを反応させることにより、記録磁性層８３を酸化させることが好ましい。記録磁性層８３を部分的に酸化させることにより、酸化部分の残留磁化及び保磁力等を効率よく低減させることが可能となるため、短時間の反応性プラズマ処理により、磁気記録パターンを有する磁気記録媒体を製造することが可能となるからである。
【０１０１】
また、反応性プラズマには、ハロゲン原子を含有させることが好ましい。特に、ハロゲン原子として、Ｆ原子を用いることが好ましい。ハロゲン原子は、酸素原子と一緒に反応性プラズマ中に添加して用いてもよく、また酸素原子を用いずに反応性プラズマ中に添加してもよい。上述したように、反応性プラズマに酸素原子等を加えることにより、記録磁性層８３を構成する磁性金属と酸素原子等が反応して記録磁性層８３の磁気特性を改質させることが可能となる。この際、反応性プラズマにハロゲン原子を含有させることにより、この反応性をさらに高めることが可能となる。
【０１０２】
また、反応性プラズマ中に酸素原子を添加していない場合においても、ハロゲン原子が磁性合金と反応して、記録磁性層８３の磁気特性を改質させることが可能となる。この理由の詳細は明らかではないが、反応性プラズマ中のハロゲン原子が、記録磁性層８３の表面に形成している異物をエッチングし、これにより記録磁性層８３の表面が清浄化し、記録磁性層８３の反応性が高まることが考えられる。
【０１０３】
また、清浄化した磁性層表面とハロゲン原子とが高い効率で反応することが考えられる。このような効果を有するハロゲン原子としてＦ原子を用いるのが特に好ましい。
【０１０４】
本実施形態では、その後、図１２（ｂ）に示すように、レジスト層８５０及びマスク層８４０を除去し、次いで図１２（ｃ）に示すように、保護層８４を形成後、潤滑材（図示せず）を塗布して磁気記録媒体を製造する工程を採用することが好ましい。
【０１０５】
レジスト層８５０及びマスク層８４０の除去は、ドライエッチング、反応性イオンエッチング、イオンミリング、湿式エッチング等の手法を用いることができる。
【０１０６】
保護層８４の形成は、一般的にはＤｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎの薄膜をＰ−ＣＶＤなどを用いて成膜する方法が行われるが特に限定されるものではない。この場合、保護層８４としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなど、通常用いられる保護層材料を用いることができる。また、保護層８４が２層以上の層から構成されていてもよい。
【０１０７】
保護層８４の膜厚は１０ｎｍ未満とする必要がある。保護層８４の膜厚が１０ｎｍを越えるとヘッドと記録磁性層８３との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。
【０１０８】
保護層８４の上には潤滑膜８５を形成することが好ましい。潤滑層８５に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等が挙げられ、通常１〜４ｎｍの厚さで潤滑層８５を形成する。
【０１０９】
上記の製造方法及び製造装置によれば、磁気記録層８３の改質から保護層８４の形成までを１つの装置を用いて連続的に行うことができ、処理基板のハンドリングに際して基板が汚染されることが無く、またハンドリング工程等を少なくして製造工程を効率化し、製品歩留まりを良くして磁気記録媒体の生産性を高めることができる。
【０１１０】
また、上記の製造方法及び製造装置によれば、記録磁性層でマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ等に曝して該箇所の磁気特性を改質する工程及びマスク層を除去する工程を複数のチャンバによって分担して行うので、インライン式の成膜装置に容易に導入することができる。
【０１１１】
すなわち、記録磁性層等の成膜工程は、基板一枚あたり十秒程度の時間で処理できるのに対し、記録磁性層の磁気特性を部分的に改質する工程や、マスク層を除去する工程はその時間内に処理するのが難しいところ、これらの改質工程、除去工程をそれぞれ、複数のチャンバによって分担して行うことで、これらの工程の処理時間を、記録磁性層等の成膜工程の処理時間に合わせることができ、これにより各工程を連続して行うことができる。
【０１１２】
また、記録磁性層表面のマスク層をパターニングする工程では、記録磁性層の表面に液体状のレジストを塗布し、その表面にモールドをスタンプしてモールドパターンを転写する湿式のプロセスを含むところ、上記の製造方法及び製造装置では、レジストの塗布以外はすべて乾式プロセスで行うので、同じく乾式プロセスである記録磁性層のスパッタ工程と組み合わせて、１つの製造装置で連続して行うことができる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【０１１４】
（実施例１）
実施例１では、先ず、非磁性基板としてＨＤ用ガラス基板を用意し、このガラス基板をセットした真空チャンバを予め１．０×１０−５Ｐａ以下に真空排気した。ここで使用したガラス基板の材質は、Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ−Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３−ＺｎＯを構成成分とする結晶化ガラスであり、このガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）は２オングストロームである。
【０１１５】
次に、このガラス基板にＤＣスパッタリング法を用いて、軟磁性層としてＦｅＣｏＢと、中間層としてＲｕと、記録磁性層として７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金とをこの順で積層することによって、ガラス基板の両面に磁性層を形成した。各層の厚は、軟磁性層を６００Å、中間層を１００Å、記録磁性層を１５０Åとした。
【０１１６】
次に、この磁性層の上に、スパッタ法を用いてマスク層を形成した、マスク層には、Ｔａを用い、その膜厚を６０ｎｍとした。そして、このマスク層の上に、レジストをスピンコート法により塗布することによりレジスト層を形成した。レジストには、紫外線硬化樹脂であるノボラック系樹脂を用い、レジスト層の厚みを１００ｎｍとした。
【０１１７】
次に、磁気記録パターンのネガパターンを有するガラス製のスタンプを用意し、このスタンプを１ＭＰａ（約８．８ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で、レジスト層に押圧した。そして、この状態で、波長２５０ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上であるガラス製のスタンプの上部から１０秒間照射し、レジスト層を硬化させた。その後、スタンプをレジスト層から分離することによって、レジスト層に磁気記録パターンに対応する凹凸パターンを転写した。
【０１１８】
なお、レジスト層に転写した凹凸パターンは、その凸部の幅が１２０ｎｍの円周状、凹その部の幅が６０ｎｍの円周状である。また、硬化後のレジスト層の厚みは８０ｎｍ、レジスト層の凹部を構成する残部の厚みは約５ｎｍであった。また、レジスト層の凹部を構成する側壁面の基板面に対する角度は、ほぼ９０度であった。
【０１１９】
以上のようにして作製された処理基板を、上記図４に示す本発明のインライン式成膜装置に投入した。そして、この装置においては、キャリア２５に処理基板を搭載する工程を１つの処理チャンバ５２で行い、レジスト層の凹部の残部の除去を１つの処理チャンバ５で行い、マスク層のパターニング工程を２つの処理チャンバ６、８（パターニングチャンバ）で行い、記録磁性層の表面を部分的に除去する工程を１つの処理チャンバ９で行うこととした。また、この装置においては、記録磁性層を部分的に改質する工程を３つの処理チャンバ１０、１１、１２（改質チャンバ）で行い、レジストを除去する工程を２つのチャンバ１３、１５で行い、マスク層を除去する工程を２つの処理チャンバ１６、１８（除去チャンバ）で行い、カーボン保護層の成膜工程を２つの処理チャンバ１９、２０（保護層形成チャンバ）で行う構成とした。さらに、この装置においては、キャリア２５から処理基板を取り外す工程を１つの処理チャンバ５４で行う構成とした。なお、各チャンバでの処理時間を１５秒以内で実現した。
【０１２０】
ここで、除去チャンバでは、上記図８に示すように、キャリア２５に搭載された処理基板とホルダ２７の孔部２９との間に、半径方向に１５ｍｍの隙間（クリアランス）Ｓを設けた。また、除去チャンバには、上記図９に示すように、メッシュ部材３３が取り付けられた一対のリング部材３２を処理基板の両面と対向する位置に配置し、この除去チャンバでの処理に際しては、処理基板を接地し、一対のリング部材３２にはイオン源又はプラズマ源に対して負のＤＣバイアスを印加した。なお、リング部材３２は、ＳＵＳ３０４からなり、内径は８０ｍｍ、厚さは２ｍｍである。メッシュ部材３３は、ＳＵＳ３０４からなる直径０．３ｍｍのワイヤーをメッシュ状に配置したものであり、そのメッシュ間隔は２０ｍｍである。また、一対のリング部材と処理基板との間の距離は、約８ｍｍとした。
【０１２１】
以下、各工程の詳細について説明する。
先ず、キャリア２５に処理基板を搭載する工程では、このキャリア２５に処理基板を１．５秒／枚の速度でチャンバ５２に搭載した。
【０１２２】
次に、レジスト層の凹部の除去工程では、処理基板を搭載したキャリア２５を、コーナー室４で回転させて処理チャンバ５に移動させ、この処理チャンバ５内でレジスト層の凹部の箇所をドライエッチングで除去した。ドライエッチング条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。
【０１２３】
次に、マスク層のパターニング工程では、エッチング処理された処理基板を、マスク層のパターニング工程を行う２つの処理チャンバ６、８に順に移動させ、これら処理チャンバ６、８内でＴａのマスク層のうち、レジストに覆われていない箇所をドライエッチングで除去した。ドライエッチング条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１０秒とし、マスク層のエッチングに関しては、ＣＦ４ガスを５０ｓｃｃｍ、圧力を０．６Ｐａ、高周波プラズマ電力を５００Ｗ、ＤＣバイアスを６０Ｗ、エッチング時間を１チャンバあたり１５秒とし、合計で３０秒間とした。
【０１２４】
次に、記録磁性層の表面を部分的に除去する工程では、ドライエッチング処理された処理基板を、記録磁性層を部分的に除去する処理チャンバ９に移動させ、この処理チャンバ９内で記録磁性層のマスク層に覆われていな箇所について、その表面をイオンミリングにより除去した。イオンミリングにはＡｒイオンを用い、イオンの量は、５×１０１６原子／ｃｍ２、イオン源とリング部材との加速電圧を２０ｋｅＶとし、記録磁性層のミリング深さを０．１ｎｍとし、イオンミリング時間は５秒とした。
【０１２５】
次に、記録磁性層を部分的に改質する工程では、イオンミリング処理された処理基板を、記録磁性層を部分的に改質する３つの処理チャンバ１０、１１、１２に順に移動させ、これら処理チャンバ１０、１１、１２内で、記録磁性層のうちマスク層に覆われていない箇所の表面を反応性プラズマに曝して磁気特性の改質を行った。記録磁性層の反応性プラズマ処理は、アルバック社製の誘導結合プラズマ装置を用いた。プラズマの発生に用いるガス及び条件としては、Ｏ２（９０ｃｃ／分）を用い、プラズマ発生のための投入電力を２００Ｗ、チャンバ内の圧力を０．５Ｐａとし、磁性層に対する処理時間を１つのチャンバあたり１５秒とし、合計で４５秒とした。
【０１２６】
次に、レジスト層を除去する工程では、改質処理された処理基板を、レジスト層を除去する２つの処理チャンバ１３、１５に移動させ、これら処理チャンバ１３、１５内でレジスト層をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。
【０１２７】
次に、マスク層を除去する工程では、レジスト層が除去処理された処理基板を、マスク層を除去する２つの処理チャンバ１６、１８に移動させ、この処理チャンバ１６、１８内でマスク層をドライエッチングで除去した。ドライエッチングの条件は、レジスト層のエッチングに関しては、Ｏ２ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を１０秒とし、Ｔａ層のエッチングに関しては、ＣＦ４ガスを５０ｓｃｃｍ、圧力を０．６Ｐａ、高周波プラズマ電力を５００Ｗ、ＤＣバイアスを６０Ｗ、エッチング時間を１つのチャンバあたり１５秒間、合計で３０秒間とした。
【０１２８】
次に、カーボン保護層の形成工程では、マスク層の除去処理された処理基板を２つの処理チャンバ１９、２０に順に移動させ、この処理チャンバ１９、２０内で磁性層の上にＣＶＤ法にてカーボン保護層を５ｎｍ成膜した。成膜時間は、１５秒間とした。
【０１２９】
次に、キャリア２５から処理基板を取り外す工程では、成膜処理された処理基板を、キャリア２５から取り外す処理チャンバ５４に移動させ、この処理チャンバ５４内でキャリア２５から処理済み基板を１．５秒／枚の速度で取り外した。
【０１３０】
以上の製造工程を経ることによって、実施例１の磁気記録媒体を作製した。そして、この実施例１の磁気記録媒体について撮影した光学顕微鏡写真を図１３に示す。
【０１３１】
図１３に示すように、実施例１の磁気記録媒体では、基板の外周付近にほとんど処理ムラは発生しておらず、面内で良好な成膜状態を維持していることがわかる。
【０１３２】
（比較例１）
比較例１では、上記除去チャンバにおいて、キャリア２５に搭載された処理基板とホルダ２７の孔部２９との間に形成される隙間（クリアランス）Ｓを半径方向に３ｍｍとした以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体を作製した。そして、この比較例１の磁気記録媒体について撮影した光学顕微鏡写真を図１４に示す。
【０１３３】
図１４に示すように、比較例１の磁気記録媒体では、支持部材に当接された非磁性基板の外周付近に処理ムラが発生していることがわかる。
【０１３４】
図１５は、実施例１（クリアランス１５ｍｍ）、比較例１（クリアランス３ｍｍ）において、基板表面に形成したレジストをプラズマエッチングした時のエッチング量の分布を調べた測定結果である。なお、図１５に示すグラフにおいて、横軸は、基板主表面の中心からの半径位置を示し、縦軸は、その箇所におけるレジストのエッチング量を示している。図１５に示すように、本発明の基板ホルダを用いた場合、反応性プラズマ処理等を行う際のエッチング分布が無くなり、処理ムラの発生を防止できることがわかる。
【０１３５】
また、基板ホルダのクリアランス量を変化させて基板の中心からの半径位置１６ｍｍ（ＭＤ）と２２ｍｍ（ＯＤ）でのエッチング量を比較（（ＯＤ／ＭＤ）×１００）した測定結果を表１に示す。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
表１に示す測定結果から、クリアランス３ｍｍ（比較例１）、８ｍｍ（比較例２）、１１ｍｍ（実施例２）、１５ｍｍ（実施例１）、２０ｍｍ（実施例３）の場合のエッチング量を比較しても分かるように、クリアランスを１１ｍｍ以上とするとＭＤとＯＤでのエッチング分布が無くなることがわかる。
【符号の説明】
【０１３８】
１…ロボット台
２…基板供給ロボット室
３…基板カセット移載ロボット
３Ａ…基板取付け取外し室
４、７、１４、１７…コーナー室
５、６、８〜１３、１５、１６、１８〜２０…チャンバ
２２…基板取外しロボット室
２３…第１成膜用基板
２４…第２成膜用基板
２５…キャリア
２６…支持台
２７…ホルダ
２８…板体
２９…円形状の孔部
３０…支持部材
３０ａ…溝部
３１…スリット
３２…リング部材
３３…メッシュ部材
３４…基板取付けロボット
４９…基板取外しロボット
７２…処理装置
８０…非磁性基板
８１…軟磁性層
８２…中間層
８３…記録磁性層
８４…保護層
８５…潤滑膜
８１０…磁性層
２０１…リニアモータ駆動機構（搬送機構）
２０２…磁石
２０３…隔壁
２０４…回転磁石
３０１…バイアス電源
３０２…接地導線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜処理を行う複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で成膜対象となる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、
前記キャリアは、前記基板を内側に配置する孔部が設けられたホルダと、前記ホルダの孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材とを備え、前記複数の支持部材に前記基板の外周部を当接させながら、これら支持部材の内側に嵌め込まれた基板を着脱自在に保持することが可能であり、
前記複数のチャンバのうち少なくとも１つは、前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行うチャンバであって、このチャンバ内のホルダが接地されると共に、前記複数の支持部材の内側には、外径が１００ｍｍ以下である円盤状の基板が嵌め込まれ、なお且つ、この基板と前記ホルダの孔部との間に形成される隙間が、半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上あることを特徴とするインライン式成膜装置。
【請求項２】
前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行う際には、前記基板に対応した位置に開口部を有するリング部材が、前記キャリアに保持された基板の少なくとも一方又は両方の面に対向して配置され、なお且つ、このリング部材にマイナス電位が印加されることを特徴とする請求項１に記載のインライン式成膜装置。
【請求項３】
前記リング部材には、前記開口部を覆うメッシュ部材が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のインライン式成膜装置。
【請求項４】
前記複数の支持部材の先端部には、前記基板の外周部が係合される溝部が設けられて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インライン式成膜装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のインライン式成膜装置を用いて、前記キャリアに保持された非磁性基板を前記複数のチャンバの間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、少なくとも軟磁性層、中間層、記録磁性層、及び保護層を順次成膜する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記記録磁性層を成膜した後に、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバにおいて、前記リング部材にマイナス電位を印加すると共に、前記ホルダを接地した状態で、前記ホルダに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うことによって、前記記録磁性層の一部の磁気特性を改質し、残存した磁性体からなる磁気記録パターン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１】
成膜処理を行う複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で成膜対象となる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、
前記キャリアは、前記基板を内側に配置する孔部が設けられたホルダと、前記ホルダの孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材とを備え、前記複数の支持部材に前記基板の外周部を当接させながら、これら支持部材の内側に嵌め込まれた基板を着脱自在に保持することが可能であり、
前記複数のチャンバのうち少なくとも１つは、前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行うチャンバであって、このチャンバ内のホルダが接地されると共に、前記複数の支持部材の内側には、外径が１００ｍｍ以下である円盤状の基板が嵌め込まれ、なお且つ、この基板と前記ホルダの孔部との間に形成される隙間が、半径方向に少なくとも１１ｍｍ以上あることを特徴とするインライン式成膜装置。
【請求項２】
前記キャリアに保持された基板の両面に対して反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を同時に行う際には、前記基板に対応した位置に開口部を有するリング部材が、前記キャリアに保持された基板の少なくとも一方又は両方の面に対向して配置され、なお且つ、このリング部材にマイナス電位が印加されることを特徴とする請求項１に記載のインライン式成膜装置。
【請求項３】
前記リング部材には、前記開口部を覆うメッシュ部材が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のインライン式成膜装置。
【請求項４】
前記複数の支持部材の先端部には、前記基板の外周部が係合される溝部が設けられて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インライン式成膜装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のインライン式成膜装置を用いて、前記キャリアに保持された非磁性基板を前記複数のチャンバの間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、少なくとも軟磁性層、中間層、記録磁性層、及び保護層を順次成膜する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記記録磁性層を成膜した後に、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うチャンバにおいて、前記リング部材にマイナス電位を印加すると共に、前記ホルダを接地した状態で、前記ホルダに保持された非磁性基板の記録磁性層に対して、前記反応性プラズマ処理又はイオン照射処理を行うことによって、前記記録磁性層の一部の磁気特性を改質し、残存した磁性体からなる磁気記録パターン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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１９２０５６（Ｐ２０１０−１９２０５６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３６９３５（Ｐ２００９−３６９３５）
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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