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】キャリアを高速で搬送することができるインライン式成膜装置を提供する。
【解決手段】成膜処理を行う複数のチャンバ２と、複数のチャンバ２内で成膜対象となる基板を保持するキャリア４と、キャリア４を複数のチャンバ２の間で順次搬送させる搬送機構５とを備え、搬送機構５は、キャリア４の下部側に並んで配置された複数の永久磁石２２と、複数の永久磁石２２に対向してキャリア４の搬送方向に並んで配置された複数の電磁石２３とを有して、電磁石２３に電力を供給することによって、この電磁石２３と永久磁石２２とを磁気的に結合させながら、キャリア４を非接触状態で駆動する駆動機構２０を備える。
【解決手段】成膜処理を行う複数のチャンバ２と、複数のチャンバ２内で成膜対象となる基板を保持するキャリア４と、キャリア４を複数のチャンバ２の間で順次搬送させる搬送機構５とを備え、搬送機構５は、キャリア４の下部側に並んで配置された複数の永久磁石２２と、複数の永久磁石２２に対向してキャリア４の搬送方向に並んで配置された複数の電磁石２３とを有して、電磁石２３に電力を供給することによって、この電磁石２３と永久磁石２２とを磁気的に結合させながら、キャリア４を非接触状態で駆動する駆動機構２０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチャンバの間で成膜対象となる基板を順次搬送させながら成膜等の処理を行うインライン式成膜装置、並びにそのような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、可撓性ディスク装置、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、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術などの導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、さらに、近年ではＧＭＲヘッドやＴｕＭＲヘッドなども導入され、１年に約１００％ものペースで面記録密度が増加を続けている。
【０００３】
一方、ＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来の面内磁気記録方式（磁化方向が基板面に平行な記録方式）に代わる技術として、近年急速に利用が広まっている。この垂直磁気記録方式では、情報を記録する記録層の結晶粒子が基板に対して垂直方向に磁化容易軸を持っている。磁化容易軸とは、磁化の向き易い方向を意味し、一般的に用いられているＣｏ合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造の（０００１）面の法線に平行な軸（ｃ軸）である。垂直磁気記録方式は、このような磁性結晶粒子の磁化容易軸が垂直方向にあることにより、高記録密度が進んだ際にも、記録ビット間の反磁界の影響が小さく、静磁気的にも安定しているという特徴がある。
【０００４】
垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、中間層（配向制御層）、記録磁性層、保護層の順に成膜されるのが一般的である。また、保護層まで成膜した上で、表面に潤滑膜を塗布形成する場合が多い。また、多くの場合、軟磁性裏打ち層と呼ばれる磁性膜が下地層の下に設けられている。下地層や中間層は、記録磁性層の特性をより高める目的で形成される。具体的には、記録磁性層の結晶配向を整えると同時に、磁性結晶の形状を制御する働きがある。
【０００５】
上述した磁気記録媒体は、主にスパッタリング法を用いて形成された複数の薄膜を積層して構成されている。このため、磁気記録媒体は、このような磁気記録媒体を構成する各薄膜を成膜する複数のチャンバ（処理装置）を、ゲートバルブを介して一列に接続したインライン式成膜装置を用いて製造されるのが一般的である。ここで、各チャンバは、一対の電極を有する反応容器と、反応容器内にガスを導入するガス導入管と、反応容器内のガスを排気する真空ポンプ等を有して構成される。このインライン式成膜装置では、処理対象となる基板が、各チャンバ内に順次搬送され、各チャンバ内で所定の薄膜が成膜される。したがって、インライン式成膜装置では、基板を一巡させることにより、基板上にチャンバの数に応じた数の薄膜を成膜することができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
ところで、このようなインライン式成膜装置を用いて磁気記録媒体を製造する際に最も多く発生するトラブルとしては、反応容器内で被処理基板を保持するキャリアからの被処理基板の落下が挙げられる。具体的に、インライン式成膜装置では、被処理基板を保持するキャリアを複数のチャンバの間で順次搬送させながら、被処理基板に対して成膜等の処理を行うが、搬送中にキャリアから被処理基板が落下して、装置を停止させてしまうといったトラブルが発生することがあった。
【０００７】
ここで、従来のインライン式成膜装置では、例えば図１１に示すような基板Ｗ’を保持したキャリア３００を搬送するための搬送機構を備えている。具体的に、この搬送機構は、キャリア３００の下部に複数の磁石３０１をＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置し、その下方にＮ極とＳ極とが螺旋状に交互に並ぶ回転磁石３０２を搬送路に沿って配置して、キャリア３００側の磁石３０１と回転磁石３０２とを磁気的に結合させながら、回転磁石３０２を軸回りに回転させることにより、キャリア３００を非接触状態で駆動する。
【０００８】
インライン式成膜装置を用いた磁気記録媒体の製造では、生産能力を高めるために、キャリア３００の搬送速度を高めることが求められる。しかしながら、上述した従来の搬送機構では、回転磁石３０２の回転速度を上げることによって、キャリア３００の横揺れが激しくなり、キャリア３００に保持された基板Ｗ’が落下し易くなるといった課題がある。
【０００９】
具体的に、従来の搬送機構では、図１２に示すように、回転磁石３０２が回転することによって、この回転磁石３０２と磁気的に結合されたキャリア３００側の磁石３０１が横方向に振られることになる。この場合、キャリア３００に発生する横方向の振動は、このキャリア３００を挟み込むベアリング（図示せず。）によって規制できるものの、ベアリングの間をキャリア３００が移動するためには、キャリア３００とベアリングとの間にある程度の隙間（遊び）が必要となるため、上述したキャリア３００に発生する横揺れを防ぐことは困難である。そして、キャリア３００には、重力によって垂直に戻ろうとする力との相互作用によって振動が発生することになる。
【００１０】
インライン式成膜装置において、上述したキャリア３００から基板Ｗ’が落下するといったトラブルが発生した場合には、先ず、反応容器内を大気圧の状態にしてから反応容器を開放し、落下した基板を反応容器から取り出した後、再び反応容器内を減圧してから装置を再稼働する。ここで、反応容器から基板を取り出すまでの作業は数分で終了するものの、その後に反応容器を減圧して装置を再稼働するまでに数時間程度の時間を要するため、磁気記録媒体の生産性が低下するといった問題が発生してしまう。特に、磁気記録媒体を構成する薄膜には、より高い結晶性が要求されるために、反応容器内のベースプレッシャー（最高到達真空度）をより高真空側とし、不純物が少ない環境下で成膜を行う必要がある。したがって、反応容器を減圧するのに要する時間も必然的に長くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２７４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、キャリアを高速で搬送することができ、これによって生産効率の更なる向上を可能としたインライン式成膜装置、並びにそのような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】
【００１３】
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、
前記搬送機構は、前記キャリアの下部側に並んで配置された複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石に対向して前記キャリアの搬送方向に並んで配置された複数の電磁石とを有して、前記電磁石に電力を供給することによって、当該電磁石と前記永久磁石とを磁気的に結合させながら、前記キャリアを非接触状態で駆動する駆動機構を備えることを特徴とするインライン式成膜装置。
（２） 前記電磁石は、透磁性を有するカバーによって形成される空間内に前記反応容器の内部空間とは隔離された状態で配置されていることを特徴する前項（１）に記載のインライン式成膜装置。
（３） 前記搬送機構は、前記駆動機構により駆動されるキャリアをガイドするガイド機構を備えることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載のインライン式成膜装置。
（４） 前記ガイド機構は、前記キャリアに設けられたガイドレールに係合された状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを鉛直方向にガイドする主ベアリングと、前記キャリアを挟み込んだ状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを水平方向にガイドする副ベアリングとを有することを特徴とする前項（３）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、前記基板の表面に少なくとも磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、キャリアを高速で搬送できるインライン式成膜装置を用いて、磁気記録媒体の生産効率を高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した処理装置の一例を示す一部切欠き断面図である。
【図２】図１に示す処理装置の正面図である。
【図３】図１に示す処理装置が備えるガス流入管の平面図である。
【図４】図１に示す処理装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向と直交する方向から見た側面図である。
【図５】図１に示す処理装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向側から見た側面図である。
【図６】本発明を適用したインライン式成膜装置の一例を示す構成図である。
【図７】図６に示すインライン式成膜装置において２つの処理基板に対して交互に処理する場合を示す側面図である。
【図８】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９】本発明を適用して製造されるディスクリート型の磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図１０】磁気記録再生装置の一構成例を示す斜視図である。
【図１１】従来のインライン式成膜装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向と直交する方向から見た側面図である。
【図１２】従来のインライン式成膜装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明を適用したインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク装置（磁気記録再生装置）に搭載される磁気記録媒体を製造する場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
（処理装置）
先ず、図１に示す本発明を適用したインライン式成膜装置が備える処理装置１の一例について説明する。
この処理装置１は、後述する複数のチャンバの間で成膜対象となる基板（被処理基板）Ｗを順次搬送させながら成膜処理等を行うインライン式成膜装置において、１つの処理チャンバを構成するものである。
【００１８】
具体的に、この処理装置１は、図１に示すように、被処理基板Ｗが配置される反応容器２を備え、この反応容器２内には、被処理基板Ｗを保持するホルダ３が取り付けられたキャリア４と、このキャリア４を搬送する搬送機構５とが配置されている。
【００１９】
反応容器２は、図１及び図２に示すように、その内部を高真空状態とするため、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成された真空容器（チャンバ）であり、互いに対向する正面側隔壁６ａと背面側隔壁６ｂとの間には、扁平状の内部空間７が形成されている。そして、被処理基板Ｗを保持するキャリア４は、この内部空間７の中央部に、搬送機構５は、このキャリア４の下方に、それぞれ配置されている。
【００２０】
なお、キャリア４には、２つのホルダ３が搬送方向に直線上に並んで取り付けられている。また、２つのホルダ３は、被処理基板Ｗを縦置き（被処理基板Ｗの主面が重力方向と平行となる状態）に保持している。
【００２１】
また、反応容器２の搬送方向の前後には、隣接する反応容器（チャンバ）との間でキャリア４を通過させる基板搬出入口（図示せず）と、これらの基板搬出入口を開閉する一対のゲートバルブ２Ａとが設けられている。すなわち、反応容器２は、隣接するチャンバとはゲートバルブ２Ａを介して接続されている。
【００２２】
処理装置１は、反応容器２の正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂに、それぞれキャリア４に保持された被処理基板Ｗの両面に対して成膜処理等を行う処理ユニット（処理手段）１Ａを備えている。
【００２３】
処理ユニット１Ａは、上記ホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗの両面にそれぞれ対向して配置されている。処理ユニット１Ａは、例えば、成膜処理をスパッタリングによって行う場合は、スパッタ放電を生じさせるためのカソードユニット、成膜処理をＣＶＤ（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法によって行う場合は、ＣＶＤ法による成膜空間を形成するための電極ユニット、成膜処理をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法によって行う場合は、イオンガンなどから構成されている。このように、処理ユニット１Ａとしては、例えば、スパッタリング装置（マグネトロンスパッタリング装置、ＤＣスパッタリング装置、ＲＦスパッタリング装置、ＭＷスパッタリング装置、反応性スパッタリング装置などを含む。）、化学蒸着装置（ＣＶＤ装置）、物理蒸着装置（ＰＶＤ装置）、イオン注入装置、プラズマエッチング装置、基板加熱装置、反応性プラズマ処理装置、基板冷却装置などの様々な処理装置に搭載される処理ユニットを挙げることができる。
【００２４】
本実施形態における処理装置１は、例えばマグネトロンスパッタ装置に本発明を適用したものである。マグネトロンスパッタ装置は、反応容器内に配置された基板に対向させてターゲットを配置し、このターゲット表面付近に磁場を発生させるため、ターゲットの背面にマグネットを配置し、不活性ガス雰囲気中でこれら基板とターゲット間に高周波（ＲＦ）等の高電圧を印加し、この高電圧で電離した電子と不活性ガスとを衝突させてプラズマを形成し、プラズマ中の陽イオンによりスパッタリングされたターゲット粒子を基板表面に堆積させて成膜処理を行うものである。また、ターゲットの背面に配置されるマグネットは、一般的にはターゲットの主面に対して垂直な方向に磁化方向を持つ磁石を内側に置き、この磁石とは逆向きの磁化方向をもつ磁石を外側におくことにより構成されている。
【００２５】
具体的に、この処理装置１は、２枚の被処理基板Ｗの両面に対して同時に成膜処理等を行うため、反応容器２内には、キャリア４に保持された２つの被処理基板Ｗの両面にそれぞれ対向するように、計４つのバッキングプレート８が配置されている。そして、これら４つのバッキングプレート８の被処理基板Ｗと対向する面（表面）には、ターゲットＴが取り付けられている。また、各バッキングプレート８は、図示を省略する高周波電源（又はマイクロ波電源）と接続されており、この高周波電源からバッキングプレート８を介してターゲットＴに高周波電圧を印加することが可能となっている。
【００２６】
処理装置１は、図１及び図３に示すように、反応容器２内にガスを導入するガス導入管（ガス導入手段）９を備えている。このガス導入管９は、円盤状の被処理基板Ｗに対応してリング状に形成された環状部９ａを有し、この環状部９ａに接続された連結部９ｂを介してガス供給源１０と接続されている。また、ガス導入管９の環状部９ａは、被処理基板ＷとターゲットＴとの間に形成される反応空間Ｒの周囲を囲むように配置されている。さらに、この環状部９ａの内周部には、複数のガス放出口９ｃが周方向に並んで設けられており、ガス導入管９は、これら複数のガス放出口９ｃからその内側にある被処理基板Ｗに向かって、ガス供給源１０から供給されたガスＧを放出することが可能となっている。
【００２７】
なお、ガス放出口９ｃの口径については、各ガス放出口９ｃから放出されるガスＧの量を一定とするため、各ガス放出口９ｃの口径を変化させた構成とすることが好ましい。具体的には、各ガス放出口９ｃから放出されるガスＧの量が一定となるように、連結部９ｂからの距離に応じて、ガス放出口９ｃの口径を大きくすることが好ましい。
【００２８】
また、ガス導入管９とガス供給源１０との間の配管には、図示を省略する調整バルブが設けられている。処理装置１では、この調整バルブの開閉を制御すると共に、この調整バルブを介してガス導入管９に供給されるガスＧの流量を調整することが可能となっている。
【００２９】
各バッキングプレート８のターゲットＴとは反対側の面（裏面）には、それぞれ磁界を発生させるマグネット（磁界発生手段）１１が配置されている。各マグネット１１は、駆動モータ１２の回転軸１２ａに取り付けられて、駆動モータ１２によりバッキングプレート８と平行な面内で回転駆動される。
【００３０】
反応容器２の正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂには、この反応容器２の内側に臨む開口部１３が設けられている。この開口部１３は、上記ホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗの両面にそれぞれ対向する位置に、上述したターゲットＴが取り付けられたバッキングプレート８、ガス導入管９、並びにマグネット１１が取り付けられた駆動モータ１２を含む処理ユニット１Ａを配置するのに十分な大きさで長円状（レーストラック状）に形成されている。また、正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂには、この開口部１３の周囲を気密に封止する筒状のハウジング１４が取り付けられており、上記駆動モータ１２は、このハウジング１４の内側に固定支持されている。なお、正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂは、メンテナンス等の際に反応容器２を開放するため、反応容器２に対して開閉自在に取り付けられている。
【００３１】
処理装置１は、図１に示すように、反応容器２内を減圧排気する減圧排気手段として、反応容器２の上方に配置された第１の真空ポンプ１５と、反応容器２の下方に配置された第２の真空ポンプ１６とを備えている。
【００３２】
第１の真空ポンプ１５は、反応容器２の上方に配置された上部ポンプ室１７Ａを介して取り付けられたターボ分子ポンプである。このターボ分子ポンプは、潤滑油を使用しない構成のため、清浄度（クリーン度）が高く、また、排気速度が大きいため、高い真空度が得られる。さらに、反応性の高いガスを排気するのに適している。
【００３３】
上部ポンプ室１７Ａは、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成されており、反応容器２の上部に取り付けられて、この反応容器２の内部空間７と連続した内部空間７Ａを形成している。そして、第１の真空ポンプ１５は、この上部ポンプ室１７Ａの両側面にそれぞれ対向した状態で取り付けられている。
【００３４】
一方、第２の真空ポンプ１６は、反応容器２の下方に配置された下部ポンプ室１７Ｂを介して取り付けられたクライオポンプである。クライオポンプは、極低温を作り出し、内部の気体を凝縮又は低温吸着することで高い真空度が得られ、特に、排気速度やクリーン度の点においてターボ分子ポンプよりも優れている。
【００３５】
下部ポンプ室１７Ｂは、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成されており、反応容器２の内部空間７とは反応容器２の底壁６ｃに形成された孔部６ｄを介して連通されている。そして、第２の真空ポンプ１６は、この下部ポンプ室１７Ｂの側面に接続されている。
【００３６】
処理装置１では、これら第１の真空ポンプ１５及び第２の真空ポンプ１６の駆動を制御しながら、反応容器２内を減圧したり、反応容器２内に導入されたガスを排気したりすることが可能となっている。
【００３７】
なお、本実施形態では、反応容器２の両側面に２つの第１の真空ポンプ１５と、反応容器２の下方に１つの第２の真空ポンプ１６とが配置された構成となっているが、これら真空ポンプ１５，１６の配置や数については適宜変更して実施することが可能である。例えば、反応容器２内を減圧排気するのに要する時間は、真空ポンプ１５，１６の数が多くなるほど短縮されるものの、第１及び第２の真空ポンプ１５，１６の数が余り多くなると、処理装置１の大型化や消費電力の増大を招くため、このような観点から第１及び第２の真空ポンプ１５，１６の数を決定することが望ましい。
【００３８】
また、上記第２の真空ポンプ１６に使用されるクライオポンプは、外部に排出する構造のターボ分子ポンプとは異なり、内部に溜め込む構造のため、一定期間ごとにメンテナンスする必要がある。また、反応容器２内に導入されるガスが反応性の高いガスである場合には、上述したターボ分子ポンプからなる第１の真空ポンプ１５を用いて、反応容器２の外部へと排気することが望ましい。これにより、反応後のガスが反応空間７の下方に流れて、上記搬送機構５を構成するベアリング２８，３０等の金属部品が腐食してしまうことを防ぎつつ、反応容器２内をクリーンな状態に保つことが可能である。なお、上記第２の真空ポンプ１６には、クライオポンプの代わりに、ターボ分子ポンプを用いることも可能である。
【００３９】
キャリア４は、図１及び図４に示すように、板状を為す支持台１８の上部に２つのホルダ３が支持台１８と平行に取り付けられた構造を有している。ホルダ３は、被処理基板Ｗの厚さの１〜数倍程度の厚さを有する板材３ａに、被処理基板Ｗの外径よりも僅かに大径となされた円形状の孔部３ｂが形成されて、この孔部３ｂの内側に被処理基板Ｗを保持する構成となっている。
【００４０】
具体的に、ホルダ３の孔部３ｂの周囲には、被処理基板Ｗを支持する複数の支持アーム１９が弾性変形可能に取り付けられている。これら複数の支持アーム１９は、孔部３ｂの内側に配置された被処理基板Ｗ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、板材３ａの孔部３ｂの周囲に所定の間隔で３つ並んで設けられている。
【００４１】
各支持部材１９は、Ｌ字状に折り曲げられた板バネからなり、その基端側がホルダ３に固定支持されると共に、その先端側が孔部３ｂの内側に向かって突出された状態で、それぞれホルダ３の孔部３ｂの周囲に形成されたスリット３ｃ内に配置されている。また、各支持部材１９の先端部には、図示を省略するものの、それぞれ被処理基板Ｗの外周部が係合される溝部が設けられている。
【００４２】
そして、ホルダ３は、これら３つの支持アーム１９に被処理基板Ｗの外周部を当接させながら、各支持アーム１９の内側に嵌め込まれた被処理基板Ｗを着脱自在に保持することが可能となっている。なお、ホルダ３に対する被処理基板Ｗの着脱は、下部側支点の支持アーム１９を下方に押し下げることにより行うことができる。
【００４３】
搬送機構５は、図１、図４及び図５に示すように、キャリア４を非接触状態で駆動する駆動機構２０と、搬送されるキャリア４をガイドするガイド機構２１とを有している。
駆動機構２０は、キャリア４の下部にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された複数の永久磁石２２と、その下方に複数の永久磁石２２に対向してキャリア４の搬送方向に並んで配置された複数の電磁石２３とを備えている。
【００４４】
永久磁石２２は、電磁石２３による高速な呼応を確保するため、この電磁石２３に対して吸引・反発力の大きい、例えばフェライト磁石や希土類磁石などを用いることが好ましい。この中でもフェライト磁石は、加工が容易であり、また靱性が高いため、キャリア４の部分にネジ等で保持するのが容易であるとの利点がある。一方、希土類磁石は、加工が難しく脆いものの、電磁石２３に対する吸引力、反発力が強力であるため、キャリア４をより高速で移動させることが可能である。なお、希土類磁石を用いる場合は、キャリア４の箇所にネジ止め等で保持することが難しいため、その表面をステンレス板等の非磁性材料で覆い、キャリア４の内部に埋め込む構造とすることが好ましい。また、永久磁石２２としては、ＳｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ系の焼結磁石を用いることが、その吸引・反発力の強さから好ましい。
【００４５】
電磁石２３は、磁心に電線をコイル状に巻いたものであるが、磁心や電線は真空中で用いられる部材ではない場合が多く、また電線の絶縁被覆も樹脂等が用いられ真空中で用いることが好ましくない場合が多い。そこで、本発明では、透磁性を有するカバー２４によって形成される空間内に、電磁石２３を反応容器２の内部空間７とは隔離された状態で配置している。これにより、電磁石２３を反応容器２の外部（大気側）に臨んで配置することが可能となっている。
【００４６】
そして、この駆動機構２０では、電磁石２３に電力を供給することによって、この電磁石２３と永久磁石２２とを磁気的に結合させながら、キャリア４を非接触状態で駆動することが可能となっている。
【００４７】
ガイド機構２１は、水平軸回りに回転自在に支持された複数の主ベアリング２８を有し、これら複数の主ベアリング２８は、キャリア４を鉛直方向にガイドするものであり、キャリア４の搬送方向に直線上に並んで設けられている。一方、キャリア４は、支持台１８の下部側に複数の主ベアリング２８が係合される溝部が形成されたガイドレール２９を有している。
【００４８】
また、ガイド機構２１は、垂直軸回りに回転自在に支持された一対の副ベアリング３０を有し、これら一対の副ベアリング３０は、キャリア４を水平方向にガイドするものであり、その間にキャリア４を挟み込むように対向して配置されている。さらに、これら一対の副ベアリング３０は、複数の主ベアリング２８と同様に、キャリア４の搬送方向に直線上に複数並んで設けられている。
【００４９】
そして、このガイド機構２１は、ガイドレール２９の溝部に複数の主ベアリング２８を係合させた状態で、これら複数の主ベアリング２８の上を移動するキャリア４を案内すると共に、一対の副ベアリング３０の間でキャリア４を挟み込むことによって、移動中にキャリア４が傾くことを防止している。
【００５０】
なお、主ベアリング２８及び副ベアリング３０は、機械部品の摩擦を減らし、スムーズな機械の回転運動を確保するため、転がり軸受によって構成されている。そして、この転がり軸受は、図示を省略するものの、反応容器２内に設けられたフレームに固定された支軸に回転自在に取り付けられている。
【００５１】
以上のような構造を有する処理装置１では、バッキングプレート８を介してターゲットＴに高周波電圧を印加し、ガス導入管９から導入されたガスをイオン化して、ターゲットＴの周囲（反応空間Ｒ）にプラズマを発生させながら、このプラズマ中のイオンをターゲットＴの表面に衝突させることにより、ターゲットＴから叩き出されたターゲット粒子を被処理基板Ｗ上に堆積して薄膜を形成することが可能である。
【００５２】
ところで、上記処理装置１は、上述した図４及び図５に示す搬送機構５において、電磁石２３と永久磁石２２とを磁気的に結合させながら、キャリア４を非接触状態で駆動する駆動機構２０を備えた構成となっている。
【００５３】
この構成の場合、永久磁石２２を磁気的に吸引する電磁石２３の励磁位置を変化させることによって、キャリア４には搬送方向の力のみが作用することになる。したがって、この搬送機構５では、上述した図１１に示す従来の搬送機構のように、キャリア３００に横揺れを発生させることがないため、キャリア４の高速移動が可能となる。
【００５４】
（インライン式成膜装置）
次に、図６に示す本発明を適用したインライン式成膜装置５０の構成について説明する。
このインライン式成膜装置５０は、図６に示すように、基板移送用ロボット室５１と、基板移送用ロボット室５１上に設置された基板移送用ロボット５２と、基板移送用ロボット室５１に隣接する基板取付用ロボット室５３と、基板取付用ロボット室５３内に配置された基板取付用ロボット５４と、基板取付用ロボット室５３に隣接する基板交換室５５と、基板交換室５５に隣接する基板取外用ロボット室５６と、基板取外用ロボット室５６内に配置された基板取外用ロボット５７と、基板交換室５５の入側と出側との間に並んで配置された複数の処理チャンバ５８〜７０及び予備チャンバ７１と、複数のコーナー室７２〜７５と、基板交換室５５の入側から出側に至る各チャンバ５８〜７１及びコーナー室７２〜７５の間で順次搬送される複数の上記キャリア４とを備えて概略構成されている。
【００５５】
また、基板交換室５５の入側から出側に至る各室の間には、開閉自在なゲートバルブ７６〜９３が設けられている。各チャンバ５８〜７１は、これらゲートバルブ７６〜９３を閉状態とすることで、それぞれ独立した密閉空間を形成することが可能となっている。
【００５６】
基板移送用ロボット５２は、成膜前の非処理基板Ｗが収納されたカセット（図示せず。）から、基板取付用ロボット室５４に被処理基板Ｗを供給すると共に、基板取外用ロボット室５６から成膜後の被処理基板Ｗを回収するためのものである。また、基板移送用ロボット室５１と基板取付用及び基板取外用ロボット室５３，５６の間には、それぞれ開閉自在なゲート部９４，９５が設けられている。さらに、基板交換室５５と基板取付用及び基板取外用ロボット室５３，５６との間にも、それぞれ開閉自在なゲート部９６，９７が設けられている。
【００５７】
基板取付用ロボット５４は、基板交換室５５内にあるキャリア４に成膜前の被処理基板Ｗを取り付ける一方、基板取外用ロボット５７は、基板交換室５５内にあるキャリア４から成膜後の被処理基板Ｗを取り外す。
【００５８】
複数の処理チャンバ５８〜７０及び予備チャンバ７１は、基本的に上記処理装置１の反応容器２と同様の構成を有しており、各処理チャンバ５８〜７０の両側面には、上記キャリア４に保持された被処理基板Ｗに対する処理内容に応じた処理ユニット１Ａが配置されている。また、各チャンバ５８〜７１には、図示を省略するものの、上述した真空ポンプが接続されており、これら真空ポンプの動作によって各チャンバ５８〜７１を個別に減圧排気することが可能となっている。また、各コーナー室７２〜７５には、キャリア４の移動方向を変更するための回転機構（図示せず。）が設けられている。
【００５９】
そして、このインライン式成膜装置５０では、基板交換室５５の入側から出側に至る各チャンバ５８〜７１及びコーナー室７２〜７５の間で複数のキャリア４を順次搬送させながら、各キャリア４に保持された被処理基板Ｗ（図６において図示せず。）に対して成膜処理等を行うことが可能となっている。
【００６０】
なお、本実施形態では、上記キャリア４のホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗを同時に処理することが可能であるが、一方のホルダ３に保持された被処理基板Ｗのみに処理を行う構成である場合には、例えば図７中の実線で示すように、キャリア４の一方のホルダ３Ａに保持された被処理基板Ｗ１に対して処理を行った後、図７中の破線で示すように、反応容器２内でキャリア４の位置をずらし、キャリア４の他方のホルダ３Ｂ（図６中に破線で示す。）に保持された被処理基板Ｗ２に対して処理を行う。これにより、キャリア４のホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗ１，Ｗ２に対して交互に処理を行うことが可能である。
【００６１】
また、本発明を適用したインライン式成膜装置５０では、上述した搬送機構５によってキャリア４を高速で搬送させることができるため、このインライン式成膜装置５０を用いて磁気記録媒体を製造した場合には、その装置の稼働率を高めて、磁気記録媒体の生産性を高めることが可能である。
【００６２】
（磁気記録媒体の製造方法）
次に、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法について説明する。
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、上記インライン式成膜装置５０を用いて、キャリア４に保持された被処理基板Ｗとなる非磁性基板を複数の処理チャンバ５８〜７０の間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、軟磁性層、中間層、記録磁性層により構成される磁性層と、保護層とを順次積層する。さらに、上記インライン式成膜装置５０を用いた後は、図示を省略する塗布装置を用いて、成膜後の被処理基板Ｗの最表面に潤滑膜を成膜することによって、磁気記録媒体を製造する。
【００６３】
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法では、上記インライン式成膜装置５０を用いることによって、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。
【００６４】
（磁気記録媒体）
具体的に、上記インライン式成膜装置５０を用いて製造される磁気記録媒体は、例えば図８に示すように、上記被処理基板Ｗとなる非磁性基板１００の両面に、軟磁性層１０１、中間層１０２、記録磁性層１０３及び保護層１０４が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜１０５が形成された構造を有している。また、軟磁性層８１、中間層８２及び記録磁性層８３によって磁性層１０６が構成されている。
【００６５】
非磁性基板１００としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金などのＡｌを主成分としたＡｌ合金基板、ソーダガラスやアルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラスなどのガラス基板、シリコン基板、チタン基板、セラミックス基板、樹脂基板等の各種基板を挙げることができるが、その中でも、Ａｌ合金基板や、ガラス基板、シリコン基板を用いることが好ましい。また、非磁性基板１００の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｎｍ以下である。
【００６６】
磁性層１０６としては、面内磁気記録媒体用の水平磁性層と、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層とに大別することができるが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層を用いることが好ましい。また、磁性層１０６には、Ｃｏを主成分とするＣｏ合金を用いることが好ましい。具体的に、垂直磁性層の場合には、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１０１と、Ｒｕ等からなる中間層１０２と、６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金からなる記録磁性層１０３とを積層したものなどを用いることができる。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介在させてもよい。一方、水平磁性層の場合には、例えば、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などを用いることができる。
【００６７】
また、磁性層１０６は、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分な磁気ヘッドの出入力特性が得られるような厚みで形成する必要がある。一方、磁性層１０６は、再生時に一定以上の出力を得るため、ある程度の厚みが必要となるものの、記録再生特性を表す諸パラメータは出力の上昇と共に劣化するのが通例であるため、これらを考慮して最適な厚みを設定する必要がある。具体的に、磁性層１０６の全体の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。
【００６８】
保護層１０４には、磁気記録媒体において通常使用される材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、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）等の炭素質材料や、ＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなどを挙げることができる。また、保護層１０４は、２層以上積層したものであってもよい。保護層１０４の厚みは、１０ｎｍを越えると、磁気ヘッドと磁性層１０６との距離が大きくなり、十分な入出力特性が得られなくなるため、１０ｎｍ未満とすることが好ましい。
【００６９】
潤滑膜１０５は、例えば、フッ素系潤滑剤や、炭化水素系潤滑剤、これらの混合物等からなる潤滑剤を保護層１０４上に塗布することにより形成することができる。また、潤滑膜１０５の膜厚は、通常は１〜４ｎｍ程度である。
【００７０】
また、磁気記録媒体に対しては、上記インライン式成膜装置５０を用いて、記録磁性層１０３に反応性プラズマ処理やイオン照射処理を施し、記録磁性層１０３の磁気特性の改質を行うことができる。例えば図９に示す磁気記録媒体は、記録磁性層１０３に形成された磁気記録パターン１０３ａが非磁性領域１０３ｂ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。
【００７１】
このディスクリート型の磁気記録媒体については、例えば、磁気記録パターン１０３ａが１ビットごとに一定の規則性をもって配置されたパターンドメディアや、磁気記録パターン１０３ａがトラック状に配置されたメディア、磁気記録パターン１０３ａがサーボ信号パターン等を含んだメディアなどを挙げることができる。
【００７２】
また、ディスクリート型の磁気記録媒体は、その記録密度を高めるために、記録磁性層１０３のうち、磁気記録パターン１０３ａとなる部分の幅Ｌ１を２００ｎｍ以下、非磁性化領域１０３ｂとなる部分の幅Ｌ２を１００ｎｍ以下とすることが好ましい。また、この磁気記録媒体のトラックピッチＰ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は、３００ｎｍ以下とすることが好ましく、記録密度を高めるためにはできるだけ狭くすることが好ましい。
【００７３】
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１０３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る。これにより、記録磁性層１０３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た非磁性領域１０３ｂを形成することによって得ることができる。
【００７４】
ここで、記録磁性層１０３の磁気特性の改質とは、記録磁性層１０３をパターン化するために、記録磁性層１０３の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを言い、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを言う。
【００７５】
具体的に、記録磁性層１０３の磁気特性を改質する際は、反応性プラズマや反応性イオンに曝した箇所の記録磁性層１０３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％以下とすることが好ましい。これにより、磁気記録を行う際の書きにじみを無くし、高い面記録密度を得ることができる。
【００７６】
また、磁気特性の改質は、すでに成膜された記録磁性層１０３を反応性プラズマや反応性イオン等に曝し、磁気記録トラックやサーボ信号パターンを分離する箇所（非磁性領域１０３ｂ）を非晶質化することによっても実現することができる。
【００７７】
ここで、記録磁性層１０３を非晶質化するとは、記録磁性層１０３の結晶構造を改変することを言い、記録磁性層１０３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状態とすることを言う。具体的に、記録磁性層１０３を非晶質化する際は、記録磁性層１０３の原子配列を粒径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が好ましい。なお、このような記録磁性層１０３の原子配列状態は、Ｘ線回折や電子線回折などの分析手法によって、結晶面を表すピークが認められず、ハローのみが認められる状態として確認することが可能である。
【００７８】
（磁気記録再生装置）
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１０に示すようなハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）を挙げることができる。この磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体である磁気ディスク２００と、磁気ディスク２００を回転駆動させる媒体駆動部２０１と、磁気ディスク２０１に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド２０２と、磁気ヘッド２０２を磁気ディスク２００の径方向に移動させるヘッド駆動部２０３と、磁気ヘッド２０２への信号入力と磁気ヘッド２０２から出力信号の再生とを行うための信号処理系２０４とを備えている。
【００７９】
この磁気記録再生装置では、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体を磁気ディスク２００として用いた場合に、この磁気ディスク２００に磁気記録を行う際の書きにじみを無くし、高い面記録密度を得ることが可能である。すなわち、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体を用いることで、記録密度の高い磁気記録再生装置を得ることが可能となる。
【００８０】
また、この磁気記録再生装置では、記録トラックを磁気的に不連続に加工することにより、従来はトラックエッジの磁化遷移領域の影響を排除するために再生ヘッド幅を記録ヘッド幅よりも狭くして対応していたものを、両者をほぼ同じ幅にして動作させることができ、これによって十分な再生出力と高いＳＮＲを得ることが可能となる。
【００８１】
また、この磁気記録再生装置では、磁気ヘッド２０２の再生部をＧＭＲヘッド又はＴＭＲヘッドで構成することによって、高記録密度においても十分な信号強度を得ることが可能となる。さらに、磁気ヘッド２０２を従来より低く浮上させる、具体的には、この磁気ヘッド２０２の浮上量を０．００５μｍ〜０．０２０μｍの範囲とすることで、出力の向上により高いＳＮＲを得ることができ、大容量で信頼性の高い磁気記録再生装置とすることが可能となる。
【００８２】
さらに、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせると、更なる記録密度の向上を図ることが可能となる。例えば、トラック密度１００ｋトラック／インチ以上、線記録密度１０００ｋビット／インチ以上、１平方インチ当たり１００Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも、十分なＳＮＲを得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００８３】
１…処理装置 １Ａ…処理ユニット ２…反応容器 ２Ａ…ゲートバルブ ３…ホルダ３ ４…キャリア ５…搬送機構 ６ａ…正面側隔壁 ６ｂ…背面側隔壁 ６ｃ…底壁 ６ｄ…孔部 ７，７Ａ…内部空間 ８…バッキングプレート（カソード電極） ９…ガス導入管（ガス導入手段）１０…ガス供給源 １１…マグネット（磁界発生手段） １２…駆動モータ １３…開口部 １４…ハウジング １５…第１の真空ポンプ（減圧排気手段） １６…第２の真空ポンプ（別の減圧排気手段） １７Ａ…上部ポンプ室 １７Ｂ…下部ポンプ室 １８…支持台 １９…支持アーム ２０…駆動機構 ２１…ガイド機構 ２２…永久磁石 ２３…電磁石 ２４…カバー ２８…主ベアリング ２９…ガイドレール ３０…副ベアリング ３１，３１Ａ，３１Ｂ…シールド板 ３２，３２Ａ，３２Ｂ…ベーキングヒータ Ｗ…被処理基板 Ｔ…ターゲット Ｒ…反応空間 Ｇ…ガス
５０…インライン式成膜装置 ５１…基板移送用ロボット室 ５２…基板移送用ロボット ５３…基板取付用ロボット室 ５４…基板取付用ロボット ５５…基板交換室 ５６…基板取外用ロボット室 ５７…基板取外用ロボット ５８〜７０…処理チャンバ ７１…予備チャンバ ７２〜７５…コーナー室 ７６〜９３…ゲートバルブ ９４〜９７…ゲート部
１００…非磁性基板 １０１…軟磁性層 １０２…中間層 １０３…記録磁性層 １０３ａ…磁気記録パターン １０３ｂ…非磁性化領域 １０４…保護層 １０５…潤滑膜 １０６…磁性層 １０７…マスク層 １０８…レジスト層 １０９…スタンプ
２００…磁気ディスク ２０１…媒体駆動部 ２０２…磁気ヘッド ２０３…ヘッド駆動部 ２０４…信号処理系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチャンバの間で成膜対象となる基板を順次搬送させながら成膜等の処理を行うインライン式成膜装置、並びにそのような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、可撓性ディスク装置、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、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術などの導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、さらに、近年ではＧＭＲヘッドやＴｕＭＲヘッドなども導入され、１年に約１００％ものペースで面記録密度が増加を続けている。
【０００３】
一方、ＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来の面内磁気記録方式（磁化方向が基板面に平行な記録方式）に代わる技術として、近年急速に利用が広まっている。この垂直磁気記録方式では、情報を記録する記録層の結晶粒子が基板に対して垂直方向に磁化容易軸を持っている。磁化容易軸とは、磁化の向き易い方向を意味し、一般的に用いられているＣｏ合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造の（０００１）面の法線に平行な軸（ｃ軸）である。垂直磁気記録方式は、このような磁性結晶粒子の磁化容易軸が垂直方向にあることにより、高記録密度が進んだ際にも、記録ビット間の反磁界の影響が小さく、静磁気的にも安定しているという特徴がある。
【０００４】
垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、中間層（配向制御層）、記録磁性層、保護層の順に成膜されるのが一般的である。また、保護層まで成膜した上で、表面に潤滑膜を塗布形成する場合が多い。また、多くの場合、軟磁性裏打ち層と呼ばれる磁性膜が下地層の下に設けられている。下地層や中間層は、記録磁性層の特性をより高める目的で形成される。具体的には、記録磁性層の結晶配向を整えると同時に、磁性結晶の形状を制御する働きがある。
【０００５】
上述した磁気記録媒体は、主にスパッタリング法を用いて形成された複数の薄膜を積層して構成されている。このため、磁気記録媒体は、このような磁気記録媒体を構成する各薄膜を成膜する複数のチャンバ（処理装置）を、ゲートバルブを介して一列に接続したインライン式成膜装置を用いて製造されるのが一般的である。ここで、各チャンバは、一対の電極を有する反応容器と、反応容器内にガスを導入するガス導入管と、反応容器内のガスを排気する真空ポンプ等を有して構成される。このインライン式成膜装置では、処理対象となる基板が、各チャンバ内に順次搬送され、各チャンバ内で所定の薄膜が成膜される。したがって、インライン式成膜装置では、基板を一巡させることにより、基板上にチャンバの数に応じた数の薄膜を成膜することができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
ところで、このようなインライン式成膜装置を用いて磁気記録媒体を製造する際に最も多く発生するトラブルとしては、反応容器内で被処理基板を保持するキャリアからの被処理基板の落下が挙げられる。具体的に、インライン式成膜装置では、被処理基板を保持するキャリアを複数のチャンバの間で順次搬送させながら、被処理基板に対して成膜等の処理を行うが、搬送中にキャリアから被処理基板が落下して、装置を停止させてしまうといったトラブルが発生することがあった。
【０００７】
ここで、従来のインライン式成膜装置では、例えば図１１に示すような基板Ｗ’を保持したキャリア３００を搬送するための搬送機構を備えている。具体的に、この搬送機構は、キャリア３００の下部に複数の磁石３０１をＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置し、その下方にＮ極とＳ極とが螺旋状に交互に並ぶ回転磁石３０２を搬送路に沿って配置して、キャリア３００側の磁石３０１と回転磁石３０２とを磁気的に結合させながら、回転磁石３０２を軸回りに回転させることにより、キャリア３００を非接触状態で駆動する。
【０００８】
インライン式成膜装置を用いた磁気記録媒体の製造では、生産能力を高めるために、キャリア３００の搬送速度を高めることが求められる。しかしながら、上述した従来の搬送機構では、回転磁石３０２の回転速度を上げることによって、キャリア３００の横揺れが激しくなり、キャリア３００に保持された基板Ｗ’が落下し易くなるといった課題がある。
【０００９】
具体的に、従来の搬送機構では、図１２に示すように、回転磁石３０２が回転することによって、この回転磁石３０２と磁気的に結合されたキャリア３００側の磁石３０１が横方向に振られることになる。この場合、キャリア３００に発生する横方向の振動は、このキャリア３００を挟み込むベアリング（図示せず。）によって規制できるものの、ベアリングの間をキャリア３００が移動するためには、キャリア３００とベアリングとの間にある程度の隙間（遊び）が必要となるため、上述したキャリア３００に発生する横揺れを防ぐことは困難である。そして、キャリア３００には、重力によって垂直に戻ろうとする力との相互作用によって振動が発生することになる。
【００１０】
インライン式成膜装置において、上述したキャリア３００から基板Ｗ’が落下するといったトラブルが発生した場合には、先ず、反応容器内を大気圧の状態にしてから反応容器を開放し、落下した基板を反応容器から取り出した後、再び反応容器内を減圧してから装置を再稼働する。ここで、反応容器から基板を取り出すまでの作業は数分で終了するものの、その後に反応容器を減圧して装置を再稼働するまでに数時間程度の時間を要するため、磁気記録媒体の生産性が低下するといった問題が発生してしまう。特に、磁気記録媒体を構成する薄膜には、より高い結晶性が要求されるために、反応容器内のベースプレッシャー（最高到達真空度）をより高真空側とし、不純物が少ない環境下で成膜を行う必要がある。したがって、反応容器を減圧するのに要する時間も必然的に長くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２７４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、キャリアを高速で搬送することができ、これによって生産効率の更なる向上を可能としたインライン式成膜装置、並びにそのような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】
【００１３】
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、
前記搬送機構は、前記キャリアの下部側に並んで配置された複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石に対向して前記キャリアの搬送方向に並んで配置された複数の電磁石とを有して、前記電磁石に電力を供給することによって、当該電磁石と前記永久磁石とを磁気的に結合させながら、前記キャリアを非接触状態で駆動する駆動機構を備えることを特徴とするインライン式成膜装置。
（２） 前記電磁石は、透磁性を有するカバーによって形成される空間内に前記反応容器の内部空間とは隔離された状態で配置されていることを特徴する前項（１）に記載のインライン式成膜装置。
（３） 前記搬送機構は、前記駆動機構により駆動されるキャリアをガイドするガイド機構を備えることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載のインライン式成膜装置。
（４） 前記ガイド機構は、前記キャリアに設けられたガイドレールに係合された状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを鉛直方向にガイドする主ベアリングと、前記キャリアを挟み込んだ状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを水平方向にガイドする副ベアリングとを有することを特徴とする前項（３）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、前記基板の表面に少なくとも磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、キャリアを高速で搬送できるインライン式成膜装置を用いて、磁気記録媒体の生産効率を高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した処理装置の一例を示す一部切欠き断面図である。
【図２】図１に示す処理装置の正面図である。
【図３】図１に示す処理装置が備えるガス流入管の平面図である。
【図４】図１に示す処理装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向と直交する方向から見た側面図である。
【図５】図１に示す処理装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向側から見た側面図である。
【図６】本発明を適用したインライン式成膜装置の一例を示す構成図である。
【図７】図６に示すインライン式成膜装置において２つの処理基板に対して交互に処理する場合を示す側面図である。
【図８】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９】本発明を適用して製造されるディスクリート型の磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図１０】磁気記録再生装置の一構成例を示す斜視図である。
【図１１】従来のインライン式成膜装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向と直交する方向から見た側面図である。
【図１２】従来のインライン式成膜装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明を適用したインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク装置（磁気記録再生装置）に搭載される磁気記録媒体を製造する場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
（処理装置）
先ず、図１に示す本発明を適用したインライン式成膜装置が備える処理装置１の一例について説明する。
この処理装置１は、後述する複数のチャンバの間で成膜対象となる基板（被処理基板）Ｗを順次搬送させながら成膜処理等を行うインライン式成膜装置において、１つの処理チャンバを構成するものである。
【００１８】
具体的に、この処理装置１は、図１に示すように、被処理基板Ｗが配置される反応容器２を備え、この反応容器２内には、被処理基板Ｗを保持するホルダ３が取り付けられたキャリア４と、このキャリア４を搬送する搬送機構５とが配置されている。
【００１９】
反応容器２は、図１及び図２に示すように、その内部を高真空状態とするため、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成された真空容器（チャンバ）であり、互いに対向する正面側隔壁６ａと背面側隔壁６ｂとの間には、扁平状の内部空間７が形成されている。そして、被処理基板Ｗを保持するキャリア４は、この内部空間７の中央部に、搬送機構５は、このキャリア４の下方に、それぞれ配置されている。
【００２０】
なお、キャリア４には、２つのホルダ３が搬送方向に直線上に並んで取り付けられている。また、２つのホルダ３は、被処理基板Ｗを縦置き（被処理基板Ｗの主面が重力方向と平行となる状態）に保持している。
【００２１】
また、反応容器２の搬送方向の前後には、隣接する反応容器（チャンバ）との間でキャリア４を通過させる基板搬出入口（図示せず）と、これらの基板搬出入口を開閉する一対のゲートバルブ２Ａとが設けられている。すなわち、反応容器２は、隣接するチャンバとはゲートバルブ２Ａを介して接続されている。
【００２２】
処理装置１は、反応容器２の正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂに、それぞれキャリア４に保持された被処理基板Ｗの両面に対して成膜処理等を行う処理ユニット（処理手段）１Ａを備えている。
【００２３】
処理ユニット１Ａは、上記ホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗの両面にそれぞれ対向して配置されている。処理ユニット１Ａは、例えば、成膜処理をスパッタリングによって行う場合は、スパッタ放電を生じさせるためのカソードユニット、成膜処理をＣＶＤ（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法によって行う場合は、ＣＶＤ法による成膜空間を形成するための電極ユニット、成膜処理をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法によって行う場合は、イオンガンなどから構成されている。このように、処理ユニット１Ａとしては、例えば、スパッタリング装置（マグネトロンスパッタリング装置、ＤＣスパッタリング装置、ＲＦスパッタリング装置、ＭＷスパッタリング装置、反応性スパッタリング装置などを含む。）、化学蒸着装置（ＣＶＤ装置）、物理蒸着装置（ＰＶＤ装置）、イオン注入装置、プラズマエッチング装置、基板加熱装置、反応性プラズマ処理装置、基板冷却装置などの様々な処理装置に搭載される処理ユニットを挙げることができる。
【００２４】
本実施形態における処理装置１は、例えばマグネトロンスパッタ装置に本発明を適用したものである。マグネトロンスパッタ装置は、反応容器内に配置された基板に対向させてターゲットを配置し、このターゲット表面付近に磁場を発生させるため、ターゲットの背面にマグネットを配置し、不活性ガス雰囲気中でこれら基板とターゲット間に高周波（ＲＦ）等の高電圧を印加し、この高電圧で電離した電子と不活性ガスとを衝突させてプラズマを形成し、プラズマ中の陽イオンによりスパッタリングされたターゲット粒子を基板表面に堆積させて成膜処理を行うものである。また、ターゲットの背面に配置されるマグネットは、一般的にはターゲットの主面に対して垂直な方向に磁化方向を持つ磁石を内側に置き、この磁石とは逆向きの磁化方向をもつ磁石を外側におくことにより構成されている。
【００２５】
具体的に、この処理装置１は、２枚の被処理基板Ｗの両面に対して同時に成膜処理等を行うため、反応容器２内には、キャリア４に保持された２つの被処理基板Ｗの両面にそれぞれ対向するように、計４つのバッキングプレート８が配置されている。そして、これら４つのバッキングプレート８の被処理基板Ｗと対向する面（表面）には、ターゲットＴが取り付けられている。また、各バッキングプレート８は、図示を省略する高周波電源（又はマイクロ波電源）と接続されており、この高周波電源からバッキングプレート８を介してターゲットＴに高周波電圧を印加することが可能となっている。
【００２６】
処理装置１は、図１及び図３に示すように、反応容器２内にガスを導入するガス導入管（ガス導入手段）９を備えている。このガス導入管９は、円盤状の被処理基板Ｗに対応してリング状に形成された環状部９ａを有し、この環状部９ａに接続された連結部９ｂを介してガス供給源１０と接続されている。また、ガス導入管９の環状部９ａは、被処理基板ＷとターゲットＴとの間に形成される反応空間Ｒの周囲を囲むように配置されている。さらに、この環状部９ａの内周部には、複数のガス放出口９ｃが周方向に並んで設けられており、ガス導入管９は、これら複数のガス放出口９ｃからその内側にある被処理基板Ｗに向かって、ガス供給源１０から供給されたガスＧを放出することが可能となっている。
【００２７】
なお、ガス放出口９ｃの口径については、各ガス放出口９ｃから放出されるガスＧの量を一定とするため、各ガス放出口９ｃの口径を変化させた構成とすることが好ましい。具体的には、各ガス放出口９ｃから放出されるガスＧの量が一定となるように、連結部９ｂからの距離に応じて、ガス放出口９ｃの口径を大きくすることが好ましい。
【００２８】
また、ガス導入管９とガス供給源１０との間の配管には、図示を省略する調整バルブが設けられている。処理装置１では、この調整バルブの開閉を制御すると共に、この調整バルブを介してガス導入管９に供給されるガスＧの流量を調整することが可能となっている。
【００２９】
各バッキングプレート８のターゲットＴとは反対側の面（裏面）には、それぞれ磁界を発生させるマグネット（磁界発生手段）１１が配置されている。各マグネット１１は、駆動モータ１２の回転軸１２ａに取り付けられて、駆動モータ１２によりバッキングプレート８と平行な面内で回転駆動される。
【００３０】
反応容器２の正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂには、この反応容器２の内側に臨む開口部１３が設けられている。この開口部１３は、上記ホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗの両面にそれぞれ対向する位置に、上述したターゲットＴが取り付けられたバッキングプレート８、ガス導入管９、並びにマグネット１１が取り付けられた駆動モータ１２を含む処理ユニット１Ａを配置するのに十分な大きさで長円状（レーストラック状）に形成されている。また、正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂには、この開口部１３の周囲を気密に封止する筒状のハウジング１４が取り付けられており、上記駆動モータ１２は、このハウジング１４の内側に固定支持されている。なお、正面側隔壁６ａ及び背面側隔壁６ｂは、メンテナンス等の際に反応容器２を開放するため、反応容器２に対して開閉自在に取り付けられている。
【００３１】
処理装置１は、図１に示すように、反応容器２内を減圧排気する減圧排気手段として、反応容器２の上方に配置された第１の真空ポンプ１５と、反応容器２の下方に配置された第２の真空ポンプ１６とを備えている。
【００３２】
第１の真空ポンプ１５は、反応容器２の上方に配置された上部ポンプ室１７Ａを介して取り付けられたターボ分子ポンプである。このターボ分子ポンプは、潤滑油を使用しない構成のため、清浄度（クリーン度）が高く、また、排気速度が大きいため、高い真空度が得られる。さらに、反応性の高いガスを排気するのに適している。
【００３３】
上部ポンプ室１７Ａは、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成されており、反応容器２の上部に取り付けられて、この反応容器２の内部空間７と連続した内部空間７Ａを形成している。そして、第１の真空ポンプ１５は、この上部ポンプ室１７Ａの両側面にそれぞれ対向した状態で取り付けられている。
【００３４】
一方、第２の真空ポンプ１６は、反応容器２の下方に配置された下部ポンプ室１７Ｂを介して取り付けられたクライオポンプである。クライオポンプは、極低温を作り出し、内部の気体を凝縮又は低温吸着することで高い真空度が得られ、特に、排気速度やクリーン度の点においてターボ分子ポンプよりも優れている。
【００３５】
下部ポンプ室１７Ｂは、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成されており、反応容器２の内部空間７とは反応容器２の底壁６ｃに形成された孔部６ｄを介して連通されている。そして、第２の真空ポンプ１６は、この下部ポンプ室１７Ｂの側面に接続されている。
【００３６】
処理装置１では、これら第１の真空ポンプ１５及び第２の真空ポンプ１６の駆動を制御しながら、反応容器２内を減圧したり、反応容器２内に導入されたガスを排気したりすることが可能となっている。
【００３７】
なお、本実施形態では、反応容器２の両側面に２つの第１の真空ポンプ１５と、反応容器２の下方に１つの第２の真空ポンプ１６とが配置された構成となっているが、これら真空ポンプ１５，１６の配置や数については適宜変更して実施することが可能である。例えば、反応容器２内を減圧排気するのに要する時間は、真空ポンプ１５，１６の数が多くなるほど短縮されるものの、第１及び第２の真空ポンプ１５，１６の数が余り多くなると、処理装置１の大型化や消費電力の増大を招くため、このような観点から第１及び第２の真空ポンプ１５，１６の数を決定することが望ましい。
【００３８】
また、上記第２の真空ポンプ１６に使用されるクライオポンプは、外部に排出する構造のターボ分子ポンプとは異なり、内部に溜め込む構造のため、一定期間ごとにメンテナンスする必要がある。また、反応容器２内に導入されるガスが反応性の高いガスである場合には、上述したターボ分子ポンプからなる第１の真空ポンプ１５を用いて、反応容器２の外部へと排気することが望ましい。これにより、反応後のガスが反応空間７の下方に流れて、上記搬送機構５を構成するベアリング２８，３０等の金属部品が腐食してしまうことを防ぎつつ、反応容器２内をクリーンな状態に保つことが可能である。なお、上記第２の真空ポンプ１６には、クライオポンプの代わりに、ターボ分子ポンプを用いることも可能である。
【００３９】
キャリア４は、図１及び図４に示すように、板状を為す支持台１８の上部に２つのホルダ３が支持台１８と平行に取り付けられた構造を有している。ホルダ３は、被処理基板Ｗの厚さの１〜数倍程度の厚さを有する板材３ａに、被処理基板Ｗの外径よりも僅かに大径となされた円形状の孔部３ｂが形成されて、この孔部３ｂの内側に被処理基板Ｗを保持する構成となっている。
【００４０】
具体的に、ホルダ３の孔部３ｂの周囲には、被処理基板Ｗを支持する複数の支持アーム１９が弾性変形可能に取り付けられている。これら複数の支持アーム１９は、孔部３ｂの内側に配置された被処理基板Ｗ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、板材３ａの孔部３ｂの周囲に所定の間隔で３つ並んで設けられている。
【００４１】
各支持部材１９は、Ｌ字状に折り曲げられた板バネからなり、その基端側がホルダ３に固定支持されると共に、その先端側が孔部３ｂの内側に向かって突出された状態で、それぞれホルダ３の孔部３ｂの周囲に形成されたスリット３ｃ内に配置されている。また、各支持部材１９の先端部には、図示を省略するものの、それぞれ被処理基板Ｗの外周部が係合される溝部が設けられている。
【００４２】
そして、ホルダ３は、これら３つの支持アーム１９に被処理基板Ｗの外周部を当接させながら、各支持アーム１９の内側に嵌め込まれた被処理基板Ｗを着脱自在に保持することが可能となっている。なお、ホルダ３に対する被処理基板Ｗの着脱は、下部側支点の支持アーム１９を下方に押し下げることにより行うことができる。
【００４３】
搬送機構５は、図１、図４及び図５に示すように、キャリア４を非接触状態で駆動する駆動機構２０と、搬送されるキャリア４をガイドするガイド機構２１とを有している。
駆動機構２０は、キャリア４の下部にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された複数の永久磁石２２と、その下方に複数の永久磁石２２に対向してキャリア４の搬送方向に並んで配置された複数の電磁石２３とを備えている。
【００４４】
永久磁石２２は、電磁石２３による高速な呼応を確保するため、この電磁石２３に対して吸引・反発力の大きい、例えばフェライト磁石や希土類磁石などを用いることが好ましい。この中でもフェライト磁石は、加工が容易であり、また靱性が高いため、キャリア４の部分にネジ等で保持するのが容易であるとの利点がある。一方、希土類磁石は、加工が難しく脆いものの、電磁石２３に対する吸引力、反発力が強力であるため、キャリア４をより高速で移動させることが可能である。なお、希土類磁石を用いる場合は、キャリア４の箇所にネジ止め等で保持することが難しいため、その表面をステンレス板等の非磁性材料で覆い、キャリア４の内部に埋め込む構造とすることが好ましい。また、永久磁石２２としては、ＳｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ系の焼結磁石を用いることが、その吸引・反発力の強さから好ましい。
【００４５】
電磁石２３は、磁心に電線をコイル状に巻いたものであるが、磁心や電線は真空中で用いられる部材ではない場合が多く、また電線の絶縁被覆も樹脂等が用いられ真空中で用いることが好ましくない場合が多い。そこで、本発明では、透磁性を有するカバー２４によって形成される空間内に、電磁石２３を反応容器２の内部空間７とは隔離された状態で配置している。これにより、電磁石２３を反応容器２の外部（大気側）に臨んで配置することが可能となっている。
【００４６】
そして、この駆動機構２０では、電磁石２３に電力を供給することによって、この電磁石２３と永久磁石２２とを磁気的に結合させながら、キャリア４を非接触状態で駆動することが可能となっている。
【００４７】
ガイド機構２１は、水平軸回りに回転自在に支持された複数の主ベアリング２８を有し、これら複数の主ベアリング２８は、キャリア４を鉛直方向にガイドするものであり、キャリア４の搬送方向に直線上に並んで設けられている。一方、キャリア４は、支持台１８の下部側に複数の主ベアリング２８が係合される溝部が形成されたガイドレール２９を有している。
【００４８】
また、ガイド機構２１は、垂直軸回りに回転自在に支持された一対の副ベアリング３０を有し、これら一対の副ベアリング３０は、キャリア４を水平方向にガイドするものであり、その間にキャリア４を挟み込むように対向して配置されている。さらに、これら一対の副ベアリング３０は、複数の主ベアリング２８と同様に、キャリア４の搬送方向に直線上に複数並んで設けられている。
【００４９】
そして、このガイド機構２１は、ガイドレール２９の溝部に複数の主ベアリング２８を係合させた状態で、これら複数の主ベアリング２８の上を移動するキャリア４を案内すると共に、一対の副ベアリング３０の間でキャリア４を挟み込むことによって、移動中にキャリア４が傾くことを防止している。
【００５０】
なお、主ベアリング２８及び副ベアリング３０は、機械部品の摩擦を減らし、スムーズな機械の回転運動を確保するため、転がり軸受によって構成されている。そして、この転がり軸受は、図示を省略するものの、反応容器２内に設けられたフレームに固定された支軸に回転自在に取り付けられている。
【００５１】
以上のような構造を有する処理装置１では、バッキングプレート８を介してターゲットＴに高周波電圧を印加し、ガス導入管９から導入されたガスをイオン化して、ターゲットＴの周囲（反応空間Ｒ）にプラズマを発生させながら、このプラズマ中のイオンをターゲットＴの表面に衝突させることにより、ターゲットＴから叩き出されたターゲット粒子を被処理基板Ｗ上に堆積して薄膜を形成することが可能である。
【００５２】
ところで、上記処理装置１は、上述した図４及び図５に示す搬送機構５において、電磁石２３と永久磁石２２とを磁気的に結合させながら、キャリア４を非接触状態で駆動する駆動機構２０を備えた構成となっている。
【００５３】
この構成の場合、永久磁石２２を磁気的に吸引する電磁石２３の励磁位置を変化させることによって、キャリア４には搬送方向の力のみが作用することになる。したがって、この搬送機構５では、上述した図１１に示す従来の搬送機構のように、キャリア３００に横揺れを発生させることがないため、キャリア４の高速移動が可能となる。
【００５４】
（インライン式成膜装置）
次に、図６に示す本発明を適用したインライン式成膜装置５０の構成について説明する。
このインライン式成膜装置５０は、図６に示すように、基板移送用ロボット室５１と、基板移送用ロボット室５１上に設置された基板移送用ロボット５２と、基板移送用ロボット室５１に隣接する基板取付用ロボット室５３と、基板取付用ロボット室５３内に配置された基板取付用ロボット５４と、基板取付用ロボット室５３に隣接する基板交換室５５と、基板交換室５５に隣接する基板取外用ロボット室５６と、基板取外用ロボット室５６内に配置された基板取外用ロボット５７と、基板交換室５５の入側と出側との間に並んで配置された複数の処理チャンバ５８〜７０及び予備チャンバ７１と、複数のコーナー室７２〜７５と、基板交換室５５の入側から出側に至る各チャンバ５８〜７１及びコーナー室７２〜７５の間で順次搬送される複数の上記キャリア４とを備えて概略構成されている。
【００５５】
また、基板交換室５５の入側から出側に至る各室の間には、開閉自在なゲートバルブ７６〜９３が設けられている。各チャンバ５８〜７１は、これらゲートバルブ７６〜９３を閉状態とすることで、それぞれ独立した密閉空間を形成することが可能となっている。
【００５６】
基板移送用ロボット５２は、成膜前の非処理基板Ｗが収納されたカセット（図示せず。）から、基板取付用ロボット室５４に被処理基板Ｗを供給すると共に、基板取外用ロボット室５６から成膜後の被処理基板Ｗを回収するためのものである。また、基板移送用ロボット室５１と基板取付用及び基板取外用ロボット室５３，５６の間には、それぞれ開閉自在なゲート部９４，９５が設けられている。さらに、基板交換室５５と基板取付用及び基板取外用ロボット室５３，５６との間にも、それぞれ開閉自在なゲート部９６，９７が設けられている。
【００５７】
基板取付用ロボット５４は、基板交換室５５内にあるキャリア４に成膜前の被処理基板Ｗを取り付ける一方、基板取外用ロボット５７は、基板交換室５５内にあるキャリア４から成膜後の被処理基板Ｗを取り外す。
【００５８】
複数の処理チャンバ５８〜７０及び予備チャンバ７１は、基本的に上記処理装置１の反応容器２と同様の構成を有しており、各処理チャンバ５８〜７０の両側面には、上記キャリア４に保持された被処理基板Ｗに対する処理内容に応じた処理ユニット１Ａが配置されている。また、各チャンバ５８〜７１には、図示を省略するものの、上述した真空ポンプが接続されており、これら真空ポンプの動作によって各チャンバ５８〜７１を個別に減圧排気することが可能となっている。また、各コーナー室７２〜７５には、キャリア４の移動方向を変更するための回転機構（図示せず。）が設けられている。
【００５９】
そして、このインライン式成膜装置５０では、基板交換室５５の入側から出側に至る各チャンバ５８〜７１及びコーナー室７２〜７５の間で複数のキャリア４を順次搬送させながら、各キャリア４に保持された被処理基板Ｗ（図６において図示せず。）に対して成膜処理等を行うことが可能となっている。
【００６０】
なお、本実施形態では、上記キャリア４のホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗを同時に処理することが可能であるが、一方のホルダ３に保持された被処理基板Ｗのみに処理を行う構成である場合には、例えば図７中の実線で示すように、キャリア４の一方のホルダ３Ａに保持された被処理基板Ｗ１に対して処理を行った後、図７中の破線で示すように、反応容器２内でキャリア４の位置をずらし、キャリア４の他方のホルダ３Ｂ（図６中に破線で示す。）に保持された被処理基板Ｗ２に対して処理を行う。これにより、キャリア４のホルダ３に保持された２つの被処理基板Ｗ１，Ｗ２に対して交互に処理を行うことが可能である。
【００６１】
また、本発明を適用したインライン式成膜装置５０では、上述した搬送機構５によってキャリア４を高速で搬送させることができるため、このインライン式成膜装置５０を用いて磁気記録媒体を製造した場合には、その装置の稼働率を高めて、磁気記録媒体の生産性を高めることが可能である。
【００６２】
（磁気記録媒体の製造方法）
次に、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法について説明する。
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、上記インライン式成膜装置５０を用いて、キャリア４に保持された被処理基板Ｗとなる非磁性基板を複数の処理チャンバ５８〜７０の間で順次搬送させながら、この非磁性基板の両面に、軟磁性層、中間層、記録磁性層により構成される磁性層と、保護層とを順次積層する。さらに、上記インライン式成膜装置５０を用いた後は、図示を省略する塗布装置を用いて、成膜後の被処理基板Ｗの最表面に潤滑膜を成膜することによって、磁気記録媒体を製造する。
【００６３】
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法では、上記インライン式成膜装置５０を用いることによって、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。
【００６４】
（磁気記録媒体）
具体的に、上記インライン式成膜装置５０を用いて製造される磁気記録媒体は、例えば図８に示すように、上記被処理基板Ｗとなる非磁性基板１００の両面に、軟磁性層１０１、中間層１０２、記録磁性層１０３及び保護層１０４が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜１０５が形成された構造を有している。また、軟磁性層８１、中間層８２及び記録磁性層８３によって磁性層１０６が構成されている。
【００６５】
非磁性基板１００としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金などのＡｌを主成分としたＡｌ合金基板、ソーダガラスやアルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラスなどのガラス基板、シリコン基板、チタン基板、セラミックス基板、樹脂基板等の各種基板を挙げることができるが、その中でも、Ａｌ合金基板や、ガラス基板、シリコン基板を用いることが好ましい。また、非磁性基板１００の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｎｍ以下である。
【００６６】
磁性層１０６としては、面内磁気記録媒体用の水平磁性層と、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層とに大別することができるが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層を用いることが好ましい。また、磁性層１０６には、Ｃｏを主成分とするＣｏ合金を用いることが好ましい。具体的に、垂直磁性層の場合には、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１０１と、Ｒｕ等からなる中間層１０２と、６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金からなる記録磁性層１０３とを積層したものなどを用いることができる。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介在させてもよい。一方、水平磁性層の場合には、例えば、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などを用いることができる。
【００６７】
また、磁性層１０６は、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分な磁気ヘッドの出入力特性が得られるような厚みで形成する必要がある。一方、磁性層１０６は、再生時に一定以上の出力を得るため、ある程度の厚みが必要となるものの、記録再生特性を表す諸パラメータは出力の上昇と共に劣化するのが通例であるため、これらを考慮して最適な厚みを設定する必要がある。具体的に、磁性層１０６の全体の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。
【００６８】
保護層１０４には、磁気記録媒体において通常使用される材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、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）等の炭素質材料や、ＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなどを挙げることができる。また、保護層１０４は、２層以上積層したものであってもよい。保護層１０４の厚みは、１０ｎｍを越えると、磁気ヘッドと磁性層１０６との距離が大きくなり、十分な入出力特性が得られなくなるため、１０ｎｍ未満とすることが好ましい。
【００６９】
潤滑膜１０５は、例えば、フッ素系潤滑剤や、炭化水素系潤滑剤、これらの混合物等からなる潤滑剤を保護層１０４上に塗布することにより形成することができる。また、潤滑膜１０５の膜厚は、通常は１〜４ｎｍ程度である。
【００７０】
また、磁気記録媒体に対しては、上記インライン式成膜装置５０を用いて、記録磁性層１０３に反応性プラズマ処理やイオン照射処理を施し、記録磁性層１０３の磁気特性の改質を行うことができる。例えば図９に示す磁気記録媒体は、記録磁性層１０３に形成された磁気記録パターン１０３ａが非磁性領域１０３ｂ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。
【００７１】
このディスクリート型の磁気記録媒体については、例えば、磁気記録パターン１０３ａが１ビットごとに一定の規則性をもって配置されたパターンドメディアや、磁気記録パターン１０３ａがトラック状に配置されたメディア、磁気記録パターン１０３ａがサーボ信号パターン等を含んだメディアなどを挙げることができる。
【００７２】
また、ディスクリート型の磁気記録媒体は、その記録密度を高めるために、記録磁性層１０３のうち、磁気記録パターン１０３ａとなる部分の幅Ｌ１を２００ｎｍ以下、非磁性化領域１０３ｂとなる部分の幅Ｌ２を１００ｎｍ以下とすることが好ましい。また、この磁気記録媒体のトラックピッチＰ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は、３００ｎｍ以下とすることが好ましく、記録密度を高めるためにはできるだけ狭くすることが好ましい。
【００７３】
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１０３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る。これにより、記録磁性層１０３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た非磁性領域１０３ｂを形成することによって得ることができる。
【００７４】
ここで、記録磁性層１０３の磁気特性の改質とは、記録磁性層１０３をパターン化するために、記録磁性層１０３の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを言い、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを言う。
【００７５】
具体的に、記録磁性層１０３の磁気特性を改質する際は、反応性プラズマや反応性イオンに曝した箇所の記録磁性層１０３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％以下とすることが好ましい。これにより、磁気記録を行う際の書きにじみを無くし、高い面記録密度を得ることができる。
【００７６】
また、磁気特性の改質は、すでに成膜された記録磁性層１０３を反応性プラズマや反応性イオン等に曝し、磁気記録トラックやサーボ信号パターンを分離する箇所（非磁性領域１０３ｂ）を非晶質化することによっても実現することができる。
【００７７】
ここで、記録磁性層１０３を非晶質化するとは、記録磁性層１０３の結晶構造を改変することを言い、記録磁性層１０３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状態とすることを言う。具体的に、記録磁性層１０３を非晶質化する際は、記録磁性層１０３の原子配列を粒径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が好ましい。なお、このような記録磁性層１０３の原子配列状態は、Ｘ線回折や電子線回折などの分析手法によって、結晶面を表すピークが認められず、ハローのみが認められる状態として確認することが可能である。
【００７８】
（磁気記録再生装置）
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１０に示すようなハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）を挙げることができる。この磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体である磁気ディスク２００と、磁気ディスク２００を回転駆動させる媒体駆動部２０１と、磁気ディスク２０１に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド２０２と、磁気ヘッド２０２を磁気ディスク２００の径方向に移動させるヘッド駆動部２０３と、磁気ヘッド２０２への信号入力と磁気ヘッド２０２から出力信号の再生とを行うための信号処理系２０４とを備えている。
【００７９】
この磁気記録再生装置では、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体を磁気ディスク２００として用いた場合に、この磁気ディスク２００に磁気記録を行う際の書きにじみを無くし、高い面記録密度を得ることが可能である。すなわち、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体を用いることで、記録密度の高い磁気記録再生装置を得ることが可能となる。
【００８０】
また、この磁気記録再生装置では、記録トラックを磁気的に不連続に加工することにより、従来はトラックエッジの磁化遷移領域の影響を排除するために再生ヘッド幅を記録ヘッド幅よりも狭くして対応していたものを、両者をほぼ同じ幅にして動作させることができ、これによって十分な再生出力と高いＳＮＲを得ることが可能となる。
【００８１】
また、この磁気記録再生装置では、磁気ヘッド２０２の再生部をＧＭＲヘッド又はＴＭＲヘッドで構成することによって、高記録密度においても十分な信号強度を得ることが可能となる。さらに、磁気ヘッド２０２を従来より低く浮上させる、具体的には、この磁気ヘッド２０２の浮上量を０．００５μｍ〜０．０２０μｍの範囲とすることで、出力の向上により高いＳＮＲを得ることができ、大容量で信頼性の高い磁気記録再生装置とすることが可能となる。
【００８２】
さらに、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせると、更なる記録密度の向上を図ることが可能となる。例えば、トラック密度１００ｋトラック／インチ以上、線記録密度１０００ｋビット／インチ以上、１平方インチ当たり１００Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも、十分なＳＮＲを得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００８３】
１…処理装置 １Ａ…処理ユニット ２…反応容器 ２Ａ…ゲートバルブ ３…ホルダ３ ４…キャリア ５…搬送機構 ６ａ…正面側隔壁 ６ｂ…背面側隔壁 ６ｃ…底壁 ６ｄ…孔部 ７，７Ａ…内部空間 ８…バッキングプレート（カソード電極） ９…ガス導入管（ガス導入手段）１０…ガス供給源 １１…マグネット（磁界発生手段） １２…駆動モータ １３…開口部 １４…ハウジング １５…第１の真空ポンプ（減圧排気手段） １６…第２の真空ポンプ（別の減圧排気手段） １７Ａ…上部ポンプ室 １７Ｂ…下部ポンプ室 １８…支持台 １９…支持アーム ２０…駆動機構 ２１…ガイド機構 ２２…永久磁石 ２３…電磁石 ２４…カバー ２８…主ベアリング ２９…ガイドレール ３０…副ベアリング ３１，３１Ａ，３１Ｂ…シールド板 ３２，３２Ａ，３２Ｂ…ベーキングヒータ Ｗ…被処理基板 Ｔ…ターゲット Ｒ…反応空間 Ｇ…ガス
５０…インライン式成膜装置 ５１…基板移送用ロボット室 ５２…基板移送用ロボット ５３…基板取付用ロボット室 ５４…基板取付用ロボット ５５…基板交換室 ５６…基板取外用ロボット室 ５７…基板取外用ロボット ５８〜７０…処理チャンバ ７１…予備チャンバ ７２〜７５…コーナー室 ７６〜９３…ゲートバルブ ９４〜９７…ゲート部
１００…非磁性基板 １０１…軟磁性層 １０２…中間層 １０３…記録磁性層 １０３ａ…磁気記録パターン １０３ｂ…非磁性化領域 １０４…保護層 １０５…潤滑膜 １０６…磁性層 １０７…マスク層 １０８…レジスト層 １０９…スタンプ
２００…磁気ディスク ２０１…媒体駆動部 ２０２…磁気ヘッド ２０３…ヘッド駆動部 ２０４…信号処理系
【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、
前記搬送機構は、前記キャリアの下部側に並んで配置された複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石に対向して前記キャリアの搬送方向に並んで配置された複数の電磁石とを有して、前記電磁石に電力を供給することによって、当該電磁石と前記永久磁石とを磁気的に結合させながら、前記キャリアを非接触状態で駆動する駆動機構を備えることを特徴とするインライン式成膜装置。
【請求項２】
前記電磁石は、透磁性を有するカバーによって形成される空間内に前記反応容器の内部空間とは隔離された状態で配置されていることを特徴する請求項１に記載のインライン式成膜装置。
【請求項３】
前記搬送機構は、前記駆動機構により駆動されるキャリアをガイドするガイド機構を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のインライン式成膜装置。
【請求項４】
前記ガイド機構は、前記キャリアに設けられたガイドレールに係合された状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを鉛直方向にガイドする主ベアリングと、前記キャリアを挟み込んだ状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを水平方向にガイドする副ベアリングとを有することを特徴とする請求項３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、前記基板の表面に少なくとも磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項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、
前記搬送機構は、前記キャリアの下部側に並んで配置された複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石に対向して前記キャリアの搬送方向に並んで配置された複数の電磁石とを有して、前記電磁石に電力を供給することによって、当該電磁石と前記永久磁石とを磁気的に結合させながら、前記キャリアを非接触状態で駆動する駆動機構を備えることを特徴とするインライン式成膜装置。
【請求項２】
前記電磁石は、透磁性を有するカバーによって形成される空間内に前記反応容器の内部空間とは隔離された状態で配置されていることを特徴する請求項１に記載のインライン式成膜装置。
【請求項３】
前記搬送機構は、前記駆動機構により駆動されるキャリアをガイドするガイド機構を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のインライン式成膜装置。
【請求項４】
前記ガイド機構は、前記キャリアに設けられたガイドレールに係合された状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを鉛直方向にガイドする主ベアリングと、前記キャリアを挟み込んだ状態で、前記駆動機構により駆動されるキャリアを水平方向にガイドする副ベアリングとを有することを特徴とする請求項３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、前記基板の表面に少なくとも磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２７０３６７（Ｐ２０１０−２７０３６７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２３１１４（Ｐ２００９−１２３１１４）
【出願日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【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１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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