成膜装置及び成膜方法
【課題】 成膜装置及び成膜方法に関し、長期稼動によって生じ易い膜剥離による二次パーティクル発生を抑制し、高品質な薄膜形成を可能にする。
【解決手段】 アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜装置に、ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を設ける。
【解決手段】 アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜装置に、ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜装置及び成膜方法に関するものであり、特に、炭素系保護膜等の高温下での成膜が必要な成膜工程におけるパーティクルの基板への付着を低減するための構成に特徴のある成膜装置及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、情報記録装置であるヘッドの浮上を伴う磁気記録装置、所謂ハードディスクドライブは、コンピュータや各種情報端末などの外部記憶装置として一般に広く使用されている。
【０００３】
現在の磁気ディスクは、硬質非磁性基板上に良好な磁気特性を示すコバルト系の合金からなるを薄膜磁性合金層を磁気記録層として設けたものからなるが、磁性合金層は耐久性、耐蝕性に著しく劣るため、磁気ヘッドとの接触、摺動による摩擦、摩耗や湿気吸着による腐食発生のため磁気特性の劣化や機械的または化学的損傷が生じ易い。
【０００４】
そこで現状では、磁性合金層表面に保護膜層を設け、さらにその直上をフッ素系の潤滑剤で被覆することで、耐久性や耐蝕性の向上を図っている。
【０００５】
例えば、保護膜としては、ＳｉＯ2 や、ＳｉＮx 、或いは、Ａｌ2 Ｏ3 等の様々な材質が用いられるが、現状はアモルファスの炭素系保護膜が耐熱性、耐蝕性および耐摩耗性の点において磁気記録媒体および磁気ヘッドの保護膜として好適であるとされ、一般には、スパッタリング法やＣＶＤ法で堆積された炭素系保護膜が製品へ適用されている。
【０００６】
ところで近年の情報化社会ではあらゆる用途において取り扱う情報量が増加する傾向にあり、主要な外部記録装置である磁気ディスクには一層の高記録密度化が切望されており、この要求に応えるためには素子部性能の向上に加え、磁気記録層と磁気ヘッドの記録／読み取り部間の間隔、所謂磁気スペーシングを短縮することが不可欠であり、保護膜自身の薄層化が必要となる。
【０００７】
そのため、５ｎｍ以下の極薄膜においても十分な耐久性／耐蝕性を確保できる保護膜のニーズが高まっており、そこで、従来以上に良好な耐久性が得られる保護膜の形成が可能なフィルタードカソーディックアーク法（ＦＣＡ法）に注目が集まっている。
【０００８】
このＦＣＡ法は放電点温度が１万℃以上にものぼるアーク放電を利用しているため、耐熱性の高い炭素でも容易に溶融・昇華させることができる。
本手法ではＣＶＤ法とは異なり炭素のみを材料とした成膜が可能である上、保護膜を構成する炭素間の結合もダイアモンドと同様のｓｐ３性に富んでいることから高硬度化が比較的容易であるという特長がある。
【０００９】
実際に、本発明者等が調査した結果では、ＦＣＡ法で形成した保護膜、即ち、ＦＣＡ膜は１ｎｍの膜厚においてもＣＶＤ法で成膜した４ｎｍ厚の保護膜と同等以上の耐久性を有することが判っている。
【００１０】
また、ＦＣＡ法ではアーク放電時に付随的に多量なマクロパーティクル、即ち、陰極構成材料からなる微粒子であるドロップレットが発生するため、成膜対象物上へ付着したパーティクルが原因で磁気ディスク保護膜としての所要を満たすことができないという古くからの技術課題が存在した。
【００１１】
しかし、近年ではプラズマ流を基板まで導く磁場フィルタを改良し、プラズマ流とパーティクルを空間的に分離することで、基板へのパーティクル付着量を低減するフィルタリング方法（Ｔ型フィルタ）が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【００１２】
このようなＴ型フィルタを搭載したＦＣＡ成膜装置で作製したＦＣＡ膜は、高耐久性を維持しつつ、かつ従来比で１／１００程度のパーティクル削減が可能であることが知られている。
【００１３】
このように、Ｔ型フィルタは放電起因のパーティクル除去に効果的であるものの、曲線型のフィルタ形状とは異なり成膜時にアーク源に対面する内壁へパーティクルが集中するため、たとえ該当箇所に防着板を設置していても短時間の成膜で容易に膜堆積が進行し、結果として剥離物が二次的なパーティクルとなることが新たな問題となっている。
【００１４】
さらに、防着板を高い頻度で交換することで二次パーティクルの発生をある程度抑制することは可能であるが、メンテナンス時に発生するデッドタイムの積算が通常の成膜装置より長時間となるため、量産稼動には不向きであるという問題もある。
【００１５】
そこで、このような問題を解決するために、Ｔ型フィルタ構造に斜行壁及び反射板を設けるとともに、この斜行壁及び反射板によってマクロパーティクルが導かれる位置に緩衝板を備えた捕集部を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２１６５７５号公報
【非特許文献１】Ｔａｋｉｇａｗａ ｅｔ ａｌ． Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １６３−１６４，ｐ．３６８，２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、捕集部を設けると装置構成が複雑になるとともに、全体の装置構成から見て奥まった位置に形成されるものであるので、清掃時の清掃作業が困難になるという問題がある。
【００１７】
また、斜行壁及び反射板を用いているため、この斜行壁及び反射板に対するマクロパーティクルの付着は避けられず、この斜行壁及び反射板に付着したマクロパーティクルの剥離が問題になるという問題がある。
【００１８】
したがって、本発明は、長期稼動によって生じ易い膜剥離による二次パーティクル発生を抑制し、高品質な保護膜形成を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記の課題を解決するために、本発明は、成膜装置において、アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜装置において、ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えたことを特徴とする。
【００２０】
このように、ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えることによって、メンテナンス時に発生するデッドタイムの積算が通常の成膜装置より短時間となるため、量産稼動に好適となる。
なお、パーティクル６は基板２方向へ湾曲されて基板２上に堆積する。
【００２１】
この場合の防着板３におけるパーティクル付着面５は複数存在することが望ましく、それによって回転動作だけでパーティクル付着面５を取り替えることができる。
また、防着板３の各パーティクル付着面５はそれぞれ独立して防着板機能を果たすことが可能であるため、付着面数に応じて安定稼動時間は増加する。
【００２２】
例えば、防着板３はＳＵＳ製であり、互いに１２０°の角度で配置されるとともに、両面がパーティクル付着面５となった３枚の防着羽板４から構成することが望ましく、一方の面をパーティクル付着面５とした平板状の防着板に比べて安定稼動時間は約３倍になる。
【００２３】
この場合、防着板３の表面にブラスト処理を施したブラスト処理面を設けることが望ましく、それによって、付着したパーティクル７により形成される膜の剥離を抑制することができる。
【００２４】
或いは、防着板３の表面にリブを設置しても良く、この場合もブラスト処理面と同様に付着したパーティクル７により形成される膜の剥離を抑制することができる。
【００２５】
また、防着板３のパーティクル付着面５を取り替える時期を決定するための稼働時間モニタ機構を備えるように構成しても良く、それによって、工数削減を図ることが可能になる。
【００２６】
また、成膜方法としては、アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる際に、予め実験的に定めた所定稼働時間毎にターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替えれば良い。
この場合のターゲット材料としてはグラファイトが典型的なものであり、その結果、基板２上に堆積する薄膜はカーボン保護膜となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＦＣＡ装置等の成膜装置に防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を設けているので、長期稼動においてもパーティクルの付着発生を抑制し高品質な保護膜等の薄膜の形成が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させるＦＣＡ装置において、陰極となるグラファイト等のターゲットからのマクロパーティクルを捕獲する防着板、例えば、互いに１２０°の角度で配置されるとともに、両面がパーティクル付着面となった３枚の防着羽板から構成される防着板のように、パーティクル付着面５が複数存在する防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替える付着面取替機構、典型的には回転機構を備えたものであり、防着板のパーティクル付着面を取り替える時期を決定するための稼働時間モニタ機構を設けても良いものである。
【００２９】
この場合、防着板には、付着したパーティクルによる薄膜の剥離を抑制するためには、その表面をブラスト処理を施したブラスト処理面を設けても良いし、及び／又は防着板の表面にリブを設置しても良い。
【実施例１】
【００３０】
ここで、図２乃至図７を参照して、本発明の実施例１のＦＣＡ装置を説明する。
図２参照
図２は、本発明の実施例１のＦＣＡ装置の概略的構成図であり、このＦＣＡ装置は、ＳＵＳ製の円管状の真空チャンバー１０内に形成されるアーク放電部２０、アーク放電部２０で発生させたパーティクル１１を通過させるパーティクル通過部３０、パーティクル１１を湾曲磁界により湾曲させる湾曲部４０、湾曲されたパーティクル１１を通過させるパーティクル通過部５０、パーティクル通過部５０に接続する成膜部６０、及び、Ｔ型フィルター部７０により構成される。
【００３１】
アーク放電部２０においては、陰極となるターゲット２１は絶縁導入端子２２に取付けられ、その周囲は陰極プロテクタ２３で覆われ、その近傍にトリガー電極２４が配置される。
一方、真空チャンバー１０の内壁には陽極２５が設けられ、ターゲット２１と陽極２５との間にはアーク電源２６が接続され、ターゲット２１とトリガー電極２４との間には制限用抵抗２７が接続される。
【００３２】
また、真空チャンバー１０の外周には、アーク安定化磁界を発生させる磁界発生器２８，２９が設けられており、磁界発生器２８からの印加磁界と磁界発生器２９からの印加磁界が互いに逆方向になるように磁界を印加することによって発生したプラズマを安定化する。
【００３３】
また、パーティクル通過部３０においては、真空チャンバー１０の外周にパーティクル１１を誘導するための誘導磁界を発生させる２つの磁界発生器３１，３２が設けられている。
【００３４】
また、湾曲部４０においては、真空チャンバー１０の外周にパーティクル通過部５０に向かう交差方向に湾曲磁界を発生させる湾曲磁界発生器４１が設けられており、湾曲磁界発生器４１により発生させた湾曲磁界によりパーティクル１１をパーティクル通過部５０の方向に湾曲させる。
なお、パーティクル１１と同時に発生するマクロパーティクル１２は電気的に中性であるので、湾曲磁界の影響を受けずに直進する。
【００３５】
また、パーティクル通過部５０においては、真空チャンバー１０の外周にセンタリング絞り磁界を発生させる絞り磁界発生器５１と、パーティクル１１を誘導する誘導磁界を発生させる磁界発生器５２，５３，５４が設けられている。
【００３６】
また、成膜部６０には、基板ホルダ６１が設けられており、この基板ホルダ６１に保持された基板６２上にパーティクル１１を付着させて薄膜６３を形成する。
【００３７】
一方、ターゲット２１からマクロパーティクル１２の直進する方向に設けられたＴ型フィルター部７０には回転軸７２に対して３枚の防着羽板７３を互いに１２０°の角度になるように取り付けた防着板７１が設けられており、回転制御機構（図示は省略）によって真空シールを介して真空チャンバー１０の外部に突き出している回転軸７２を回転させることによって、防着板７１のパーティクル付着面を取り替える。
【００３８】
図３参照
図３は、本発明の実施例１における防着羽板の概念的構成図であり、上図は概略的正面図であり、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図であり、両方に面をブラスト処理することによって、微小な凹凸を有するブラスト処理面７４とすることによって、ブラスト処理面７４に付着したマクロパーティクル１２からなる付着薄膜との密着性を高めて付着薄膜の剥離を防止している。
なお、この場合のブラスト処理は、例えば、粒径が＃１００のＡｌ2 Ｏ3 粒子をブラスト材として、例えば、３．５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で吹きつけて加工を行うものであり、吹き付け時間は適宜である。
【００３９】
再び、図２参照
また、このＦＣＡ装置の制御部（図示は省略）には、装置の累積稼働時間をモニタするモニタ機構が設けられており、このモニタ機構でモニタした累積稼働時間が予め定めた時間に達した時点で、且つ、その時行われている成膜工程が終了したのち、回転制御機構によって防着板７１を１２０°回転させてパーティクル付着面を取り替える。
なお、パーティクル付着面を取り替えた時点で、モニタ機構をリセットして新たに累積稼働時間のモニタを開始する。
【００４０】
次に、図４を参照して本発明の実施例１のＦＣＡ装置を用いた成膜工程の一例を説明する。
図４参照
図４は、基板が磁気記録媒体である場合の成膜状態を示す概念的断面図であり、まず、基板６２として、アルミ合金基板６４上にＮｉ−Ｐメッキ層６５を設けたのち、スパッタ法によりＣｒ下地層６６及び磁気記録層６７を順次堆積させたものを用意する。
【００４１】
次いで、ＦＣＡ装置を用いて、ターゲット２１としてグラファイトターゲットを用いて、例えば、アーク電流４０Ａ、アーク電圧３０Ｖの条件で０．１ｎｍ／秒の成膜レートで３ｎｍの炭素系保護膜からなる薄膜６３を成膜する。
次いで、薄膜６３の表面にフッ素系潤滑剤６８を塗布することによって磁気記録媒体の基本構成が完成する。
【００４２】
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の防着板の効果を説明する。
図５参照
図５は、１０時間毎にパーティクル付着面を変更してメンテナンスを行うことなく連続稼動を行い、３０時間経過した時点で上述のように保護膜を形成した磁気記録媒体について、保護膜表面のパーティクル数を光の散乱を利用した表面欠陥評価装置を用いて評価した場合のパーティクル分布図であり、直径１μｍ以上のパーティクル数は２．５インチのディスク１面当たり約２１個であった。
なお、この場合のパーティクル付着面変更時間の１０時間は、事前調査より上記成膜条件では、約１０時間の連続稼動経過後に防着板からの膜剥離が生じ易いことが判明したためである。
【００４３】
図６及び図７参照
図６及び図７は、パーティクル付着面を変更することなく連続稼働１０時間経過時点及び３０時間経過時点で保護膜を形成した磁気記録媒体について、保護膜表面のパーティクル数を評価したパーティクル分布図であり、直径１μｍ以上のパーティクル数は２．５インチのディスク１面当たりそれぞれ、約１８個及び約４５９個であった。
なお、この場合の防着板は、単一面で構成された従来品を利用した。
【００４４】
図５と図６及び図７と対比から、１０時間毎にパーティクル付着面を変更することによって、従来の防着板を用いた場合と同様に付着防止効果が得られたが、３０時間経過した場合には急激に増加しており、これは、前述した通り、防着板からの剥離物が二次パーティクルとして被成膜面に付着したためと推定される。
【００４５】
このように、本発明の実施例１においては、パーティクル付着面の変更が可能な防着板を用い、事前調査より成膜条件において防着板からの膜剥離が発生し出す累積稼働時間に達する前にパーティクル付着面を変更しているので、保護膜表面への二次パーティクルの付着を防止することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、図８を参照して、本発明の実施例２のＦＣＡ装置を説明するが、この場合には、防着板に設ける防着羽板の枚数が異なるだけで基本的装置構成は上記の実施例１のＦＣＡ装置と全く同様であるので防着板の構成のみ説明する。
図８参照
図８は、本発明の実施例２のＦＣＡ装置に用いる防着板の概念的構成図であり、上図は概略的正面図であり、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００４７】
下図に示すように、本発明の実施例２のＦＣＡ装置に用いる防着板８１は、回転軸８２に対して互いのなす角が１８０°になるように２枚の防着羽板８３が取り付けられている。
また、上図に示すように、各防着羽板８３の表面は上記の実施例１の防着板７１と同様にブラスト処理されたブラスト処理面８４になっている。
【００４８】
この実施例２の防着板８１は、累積稼働１０時間経過後に１８０°回転させて付着面を取り替えて使用するものであり、累積稼働２０時間経過後に、メンテナンスのために真空チャンバー１０から取り出すことになる。
【００４９】
この場合、実施例１の防着板７１に比べて交換のためのメンテナンス頻度が１．５倍になるが、真空チャンバー１０の内壁との間隙が小さくなるので、マクロパーティクル１２を効率的に捕獲することができる。
【実施例３】
【００５０】
次に、図９を参照して、本発明の実施例３のＦＣＡ装置を説明するが、この場合には、防着板に設ける防着羽板の枚数が異なるだけで基本的装置構成は上記の実施例１のＦＣＡ装置と全く同様であるので防着板の構成のみ説明する。
図９参照
図９は、本発明の実施例３のＦＣＡ装置に用いる防着板の概念的構成図であり、上図は概略的正面図であり、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００５１】
下図に示すように、本発明の実施例３のＦＣＡ装置に用いる防着板８５は、回転軸８６に対して互いのなす角が９０°になるように４枚の防着羽板８７が取り付けられている。
また、上図に示すように、各防着羽板８７の表面は上記の実施例１の防着板７１と同様にブラスト処理されたブラスト処理面８８になっている。
【００５２】
この実施例３の防着板８５は、累積稼働１０時間経過後に９０°回転させて付着面を取り替えて使用するものであり、累積稼働４０時間経過後に、メンテナンスのために真空チャンバー１０から取り出すことになる。
【００５３】
この場合、実施例１の防着板７１に比べて交換のためのメンテナンス頻度が３／４になるとともに、真空チャンバー１０の内壁との間隙が小さくなるので、マクロパーティクル１２を効率的に捕獲することができる。
なお、この場合、各防着羽板８７の端面８９にもマクロパーティクル１２が付着するので、端面８９にもブラスト処理を施すことが望ましい。
【実施例４】
【００５４】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例４のＦＣＡ装置を説明するが、この場合には、防着板に設ける防着羽板の構成が異なるだけで基本的装置構成は上記の実施例１のＦＣＡ装置と全く同様であるので防着板の構成のみ説明する。
図１０参照
図１０は、本発明の実施例４のＦＣＡ装置に用いる防着板の概念的構成図であり、上左図は概略的正面図であり、上右図は１枚の防着羽板の概略的側面図であり、下図は上左図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００５５】
下図に示すように、本発明の実施例４のＦＣＡ装置に用いる防着板９１は、実施例１の防着板７１と同様に回転軸９２に対して互いのなす角が１２０°になるように３枚の防着羽板９３が取り付けられている。
【００５６】
しかし、この実施例４の防着羽板９３の付着面には複数のリブ９４が所定ピッチで設けられている。
例えば、長さが約１４ｍｍのリブ９４を４５°傾斜した状態で１２ｍｍピッチで設置する。
【００５７】
この場合、防着羽板９３の付着面に設けた複数のリブ９４が付着面の表面積を大きくする効果があるので、ブラスト処理面と同様にマクロパーティクル１２が付着することにより形成された付着薄膜の剥離を抑制することができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は各実施例に示した構成、条件、数値に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、防着板に取り付ける防着羽板の枚数は任意であり、５枚以上取付けても良いものである。
【００５９】
また、上記の実施例４のリブを設けた防着板については、特に言及していないが、リブを含めた防着羽板に対して実施例１と同様のブラスト処理を施しても良いものであり、それによって、付着薄膜の剥離をより効果的に防止することができる。
【００６０】
また、上記の各実施例においては、防着羽板を真空チャンバーと同様に脱ガスの少ないＳＵＳで構成しているが、ＳＵＳに限られるものではなく、Ａｌ等の他の金属で構成しても良く、或いは、ガラス等の絶縁体で構成しても良いものである。
【００６１】
また、上記の各実施例においては、付着面取替時間を累積稼働１０時間としているが、これは、上述の成膜条件における付着面取替時間であり、成膜条件に応じて適宜変更されるものである。
【００６２】
ここで、再び図１を参照して、改めて、本発明の詳細な特徴を説明する。
再び、図１参照
（付記１） アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜装置において、前記ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えたことを特徴とする成膜装置。
（付記２） 上記防着板３における上記パーティクル付着面５が複数存在することを特徴とする付記１記載の成膜装置。
（付記３） 上記防着板３は、互いに１２０°の角度で配置されるとともに、両面が上記パーティクル付着面５となった３枚の防着羽板４から構成されることを特徴とする付記３記載の成膜装置。
（付記４） 上記防着板３の表面にブラスト処理を施したブラスト処理面を設けることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載の成膜装置。
（付記５） 上記防着板３の表面にリブを設置することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１に記載の成膜装置。
（付記６） 上記防着板３のパーティクル付着面４を取り替える時期を決定するための稼働時間モニタ機構を備えたことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１に記載の成膜装置。
（付記７） アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜方法において、予め実験的に定めた所定稼働時間毎に前記ターゲット１からのパーティクルを捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替えることを特徴とする成膜方法。
（付記８） 上記ターゲット材料がグラファイトであり、上記基板２上に堆積する薄膜がカーボン保護膜であることを特徴とする付記７記載の成膜方法。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の活用例としては、磁気ディスク媒体への炭素系保護膜形成に用いる高温のアーク放電の伴うＦＣＡ装置が典型的であるが、磁気ディスク媒体への炭素系保護膜形成に限られるものではなく、非炭素系保護膜の形成工程にも適用されるものであり、さらには、各種の成膜工程において用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１のＦＣＡ装置の概略的構成図である。
【図３】本発明の実施例１における防着板の概念構成図である。
【図４】基板が磁気記録媒体である場合の成膜状態を示す概念的断面図である。
【図５】本発明の実施例１における３０時間連続稼働後の保護膜表面のパーティクル分布図である。
【図６】従来例における１０時間連続稼働後の保護膜表面のパーティクル分布図である。
【図７】従来例における３０時間連続稼働後の保護膜表面のパーティクル分布図である。
【図８】本発明の実施例２における防着板の概念的構成図である。
【図９】本発明の実施例３における防着板の概念的構成図である。
【図１０】本発明の実施例４における防着板の概念的構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ ターゲット
２ 基板
３ 防着板
４ 防着羽板
５ パーティクル付着面
６ パーティクル
７ パーティクル
１０ 真空チャンバー
１１ パーティクル
１２ マクロパーティクル
２０ アーク放電部
２１ ターゲット
２２ 絶縁導入端子
２３ 陰極プロテクタ
２４ トリガー電極
２５ 陽極
２６ アーク電源
２７ 制限用抵抗
２８ 磁界発生器
２９ 磁界発生器
３０ パーティクル通過部
３１ 磁界発生器
３２ 磁界発生器
４０ 湾曲部
４１ 湾曲磁界発生器
５０ パーティクル通過部
５１ 絞り磁界発生器
５２ 磁界発生器
５３ 磁界発生器
５４ 磁界発生器
６０ 成膜部
６１ 基板ホルダ
６２ 基板
６３ 薄膜
６４ アルミ合金基板
６５ Ｎｉ−Ｐメッキ層
６６ Ｃｒ下地層
６７ 磁気記録層
６８ フッ素系潤滑剤
７０ Ｔ型フィルター部
７１ 防着板
７２ 回転軸
７３ 防着羽板
７４ ブラスト処理面
８１ 防着板
８２ 回転軸
８３ 防着羽板
８４ ブラスト処理面
８５ 防着板
８６ 回転軸
８７ 防着羽板
８８ ブラスト処理面
８９ 端面
９１ 防着板
９２ 回転軸
９３ 防着羽板
９４ リブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜装置及び成膜方法に関するものであり、特に、炭素系保護膜等の高温下での成膜が必要な成膜工程におけるパーティクルの基板への付着を低減するための構成に特徴のある成膜装置及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、情報記録装置であるヘッドの浮上を伴う磁気記録装置、所謂ハードディスクドライブは、コンピュータや各種情報端末などの外部記憶装置として一般に広く使用されている。
【０００３】
現在の磁気ディスクは、硬質非磁性基板上に良好な磁気特性を示すコバルト系の合金からなるを薄膜磁性合金層を磁気記録層として設けたものからなるが、磁性合金層は耐久性、耐蝕性に著しく劣るため、磁気ヘッドとの接触、摺動による摩擦、摩耗や湿気吸着による腐食発生のため磁気特性の劣化や機械的または化学的損傷が生じ易い。
【０００４】
そこで現状では、磁性合金層表面に保護膜層を設け、さらにその直上をフッ素系の潤滑剤で被覆することで、耐久性や耐蝕性の向上を図っている。
【０００５】
例えば、保護膜としては、ＳｉＯ2 や、ＳｉＮx 、或いは、Ａｌ2 Ｏ3 等の様々な材質が用いられるが、現状はアモルファスの炭素系保護膜が耐熱性、耐蝕性および耐摩耗性の点において磁気記録媒体および磁気ヘッドの保護膜として好適であるとされ、一般には、スパッタリング法やＣＶＤ法で堆積された炭素系保護膜が製品へ適用されている。
【０００６】
ところで近年の情報化社会ではあらゆる用途において取り扱う情報量が増加する傾向にあり、主要な外部記録装置である磁気ディスクには一層の高記録密度化が切望されており、この要求に応えるためには素子部性能の向上に加え、磁気記録層と磁気ヘッドの記録／読み取り部間の間隔、所謂磁気スペーシングを短縮することが不可欠であり、保護膜自身の薄層化が必要となる。
【０００７】
そのため、５ｎｍ以下の極薄膜においても十分な耐久性／耐蝕性を確保できる保護膜のニーズが高まっており、そこで、従来以上に良好な耐久性が得られる保護膜の形成が可能なフィルタードカソーディックアーク法（ＦＣＡ法）に注目が集まっている。
【０００８】
このＦＣＡ法は放電点温度が１万℃以上にものぼるアーク放電を利用しているため、耐熱性の高い炭素でも容易に溶融・昇華させることができる。
本手法ではＣＶＤ法とは異なり炭素のみを材料とした成膜が可能である上、保護膜を構成する炭素間の結合もダイアモンドと同様のｓｐ３性に富んでいることから高硬度化が比較的容易であるという特長がある。
【０００９】
実際に、本発明者等が調査した結果では、ＦＣＡ法で形成した保護膜、即ち、ＦＣＡ膜は１ｎｍの膜厚においてもＣＶＤ法で成膜した４ｎｍ厚の保護膜と同等以上の耐久性を有することが判っている。
【００１０】
また、ＦＣＡ法ではアーク放電時に付随的に多量なマクロパーティクル、即ち、陰極構成材料からなる微粒子であるドロップレットが発生するため、成膜対象物上へ付着したパーティクルが原因で磁気ディスク保護膜としての所要を満たすことができないという古くからの技術課題が存在した。
【００１１】
しかし、近年ではプラズマ流を基板まで導く磁場フィルタを改良し、プラズマ流とパーティクルを空間的に分離することで、基板へのパーティクル付着量を低減するフィルタリング方法（Ｔ型フィルタ）が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【００１２】
このようなＴ型フィルタを搭載したＦＣＡ成膜装置で作製したＦＣＡ膜は、高耐久性を維持しつつ、かつ従来比で１／１００程度のパーティクル削減が可能であることが知られている。
【００１３】
このように、Ｔ型フィルタは放電起因のパーティクル除去に効果的であるものの、曲線型のフィルタ形状とは異なり成膜時にアーク源に対面する内壁へパーティクルが集中するため、たとえ該当箇所に防着板を設置していても短時間の成膜で容易に膜堆積が進行し、結果として剥離物が二次的なパーティクルとなることが新たな問題となっている。
【００１４】
さらに、防着板を高い頻度で交換することで二次パーティクルの発生をある程度抑制することは可能であるが、メンテナンス時に発生するデッドタイムの積算が通常の成膜装置より長時間となるため、量産稼動には不向きであるという問題もある。
【００１５】
そこで、このような問題を解決するために、Ｔ型フィルタ構造に斜行壁及び反射板を設けるとともに、この斜行壁及び反射板によってマクロパーティクルが導かれる位置に緩衝板を備えた捕集部を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２１６５７５号公報
【非特許文献１】Ｔａｋｉｇａｗａ ｅｔ ａｌ． Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １６３−１６４，ｐ．３６８，２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、捕集部を設けると装置構成が複雑になるとともに、全体の装置構成から見て奥まった位置に形成されるものであるので、清掃時の清掃作業が困難になるという問題がある。
【００１７】
また、斜行壁及び反射板を用いているため、この斜行壁及び反射板に対するマクロパーティクルの付着は避けられず、この斜行壁及び反射板に付着したマクロパーティクルの剥離が問題になるという問題がある。
【００１８】
したがって、本発明は、長期稼動によって生じ易い膜剥離による二次パーティクル発生を抑制し、高品質な保護膜形成を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記の課題を解決するために、本発明は、成膜装置において、アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜装置において、ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えたことを特徴とする。
【００２０】
このように、ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えることによって、メンテナンス時に発生するデッドタイムの積算が通常の成膜装置より短時間となるため、量産稼動に好適となる。
なお、パーティクル６は基板２方向へ湾曲されて基板２上に堆積する。
【００２１】
この場合の防着板３におけるパーティクル付着面５は複数存在することが望ましく、それによって回転動作だけでパーティクル付着面５を取り替えることができる。
また、防着板３の各パーティクル付着面５はそれぞれ独立して防着板機能を果たすことが可能であるため、付着面数に応じて安定稼動時間は増加する。
【００２２】
例えば、防着板３はＳＵＳ製であり、互いに１２０°の角度で配置されるとともに、両面がパーティクル付着面５となった３枚の防着羽板４から構成することが望ましく、一方の面をパーティクル付着面５とした平板状の防着板に比べて安定稼動時間は約３倍になる。
【００２３】
この場合、防着板３の表面にブラスト処理を施したブラスト処理面を設けることが望ましく、それによって、付着したパーティクル７により形成される膜の剥離を抑制することができる。
【００２４】
或いは、防着板３の表面にリブを設置しても良く、この場合もブラスト処理面と同様に付着したパーティクル７により形成される膜の剥離を抑制することができる。
【００２５】
また、防着板３のパーティクル付着面５を取り替える時期を決定するための稼働時間モニタ機構を備えるように構成しても良く、それによって、工数削減を図ることが可能になる。
【００２６】
また、成膜方法としては、アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる際に、予め実験的に定めた所定稼働時間毎にターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替えれば良い。
この場合のターゲット材料としてはグラファイトが典型的なものであり、その結果、基板２上に堆積する薄膜はカーボン保護膜となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＦＣＡ装置等の成膜装置に防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を設けているので、長期稼動においてもパーティクルの付着発生を抑制し高品質な保護膜等の薄膜の形成が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させるＦＣＡ装置において、陰極となるグラファイト等のターゲットからのマクロパーティクルを捕獲する防着板、例えば、互いに１２０°の角度で配置されるとともに、両面がパーティクル付着面となった３枚の防着羽板から構成される防着板のように、パーティクル付着面５が複数存在する防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替える付着面取替機構、典型的には回転機構を備えたものであり、防着板のパーティクル付着面を取り替える時期を決定するための稼働時間モニタ機構を設けても良いものである。
【００２９】
この場合、防着板には、付着したパーティクルによる薄膜の剥離を抑制するためには、その表面をブラスト処理を施したブラスト処理面を設けても良いし、及び／又は防着板の表面にリブを設置しても良い。
【実施例１】
【００３０】
ここで、図２乃至図７を参照して、本発明の実施例１のＦＣＡ装置を説明する。
図２参照
図２は、本発明の実施例１のＦＣＡ装置の概略的構成図であり、このＦＣＡ装置は、ＳＵＳ製の円管状の真空チャンバー１０内に形成されるアーク放電部２０、アーク放電部２０で発生させたパーティクル１１を通過させるパーティクル通過部３０、パーティクル１１を湾曲磁界により湾曲させる湾曲部４０、湾曲されたパーティクル１１を通過させるパーティクル通過部５０、パーティクル通過部５０に接続する成膜部６０、及び、Ｔ型フィルター部７０により構成される。
【００３１】
アーク放電部２０においては、陰極となるターゲット２１は絶縁導入端子２２に取付けられ、その周囲は陰極プロテクタ２３で覆われ、その近傍にトリガー電極２４が配置される。
一方、真空チャンバー１０の内壁には陽極２５が設けられ、ターゲット２１と陽極２５との間にはアーク電源２６が接続され、ターゲット２１とトリガー電極２４との間には制限用抵抗２７が接続される。
【００３２】
また、真空チャンバー１０の外周には、アーク安定化磁界を発生させる磁界発生器２８，２９が設けられており、磁界発生器２８からの印加磁界と磁界発生器２９からの印加磁界が互いに逆方向になるように磁界を印加することによって発生したプラズマを安定化する。
【００３３】
また、パーティクル通過部３０においては、真空チャンバー１０の外周にパーティクル１１を誘導するための誘導磁界を発生させる２つの磁界発生器３１，３２が設けられている。
【００３４】
また、湾曲部４０においては、真空チャンバー１０の外周にパーティクル通過部５０に向かう交差方向に湾曲磁界を発生させる湾曲磁界発生器４１が設けられており、湾曲磁界発生器４１により発生させた湾曲磁界によりパーティクル１１をパーティクル通過部５０の方向に湾曲させる。
なお、パーティクル１１と同時に発生するマクロパーティクル１２は電気的に中性であるので、湾曲磁界の影響を受けずに直進する。
【００３５】
また、パーティクル通過部５０においては、真空チャンバー１０の外周にセンタリング絞り磁界を発生させる絞り磁界発生器５１と、パーティクル１１を誘導する誘導磁界を発生させる磁界発生器５２，５３，５４が設けられている。
【００３６】
また、成膜部６０には、基板ホルダ６１が設けられており、この基板ホルダ６１に保持された基板６２上にパーティクル１１を付着させて薄膜６３を形成する。
【００３７】
一方、ターゲット２１からマクロパーティクル１２の直進する方向に設けられたＴ型フィルター部７０には回転軸７２に対して３枚の防着羽板７３を互いに１２０°の角度になるように取り付けた防着板７１が設けられており、回転制御機構（図示は省略）によって真空シールを介して真空チャンバー１０の外部に突き出している回転軸７２を回転させることによって、防着板７１のパーティクル付着面を取り替える。
【００３８】
図３参照
図３は、本発明の実施例１における防着羽板の概念的構成図であり、上図は概略的正面図であり、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図であり、両方に面をブラスト処理することによって、微小な凹凸を有するブラスト処理面７４とすることによって、ブラスト処理面７４に付着したマクロパーティクル１２からなる付着薄膜との密着性を高めて付着薄膜の剥離を防止している。
なお、この場合のブラスト処理は、例えば、粒径が＃１００のＡｌ2 Ｏ3 粒子をブラスト材として、例えば、３．５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で吹きつけて加工を行うものであり、吹き付け時間は適宜である。
【００３９】
再び、図２参照
また、このＦＣＡ装置の制御部（図示は省略）には、装置の累積稼働時間をモニタするモニタ機構が設けられており、このモニタ機構でモニタした累積稼働時間が予め定めた時間に達した時点で、且つ、その時行われている成膜工程が終了したのち、回転制御機構によって防着板７１を１２０°回転させてパーティクル付着面を取り替える。
なお、パーティクル付着面を取り替えた時点で、モニタ機構をリセットして新たに累積稼働時間のモニタを開始する。
【００４０】
次に、図４を参照して本発明の実施例１のＦＣＡ装置を用いた成膜工程の一例を説明する。
図４参照
図４は、基板が磁気記録媒体である場合の成膜状態を示す概念的断面図であり、まず、基板６２として、アルミ合金基板６４上にＮｉ−Ｐメッキ層６５を設けたのち、スパッタ法によりＣｒ下地層６６及び磁気記録層６７を順次堆積させたものを用意する。
【００４１】
次いで、ＦＣＡ装置を用いて、ターゲット２１としてグラファイトターゲットを用いて、例えば、アーク電流４０Ａ、アーク電圧３０Ｖの条件で０．１ｎｍ／秒の成膜レートで３ｎｍの炭素系保護膜からなる薄膜６３を成膜する。
次いで、薄膜６３の表面にフッ素系潤滑剤６８を塗布することによって磁気記録媒体の基本構成が完成する。
【００４２】
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の防着板の効果を説明する。
図５参照
図５は、１０時間毎にパーティクル付着面を変更してメンテナンスを行うことなく連続稼動を行い、３０時間経過した時点で上述のように保護膜を形成した磁気記録媒体について、保護膜表面のパーティクル数を光の散乱を利用した表面欠陥評価装置を用いて評価した場合のパーティクル分布図であり、直径１μｍ以上のパーティクル数は２．５インチのディスク１面当たり約２１個であった。
なお、この場合のパーティクル付着面変更時間の１０時間は、事前調査より上記成膜条件では、約１０時間の連続稼動経過後に防着板からの膜剥離が生じ易いことが判明したためである。
【００４３】
図６及び図７参照
図６及び図７は、パーティクル付着面を変更することなく連続稼働１０時間経過時点及び３０時間経過時点で保護膜を形成した磁気記録媒体について、保護膜表面のパーティクル数を評価したパーティクル分布図であり、直径１μｍ以上のパーティクル数は２．５インチのディスク１面当たりそれぞれ、約１８個及び約４５９個であった。
なお、この場合の防着板は、単一面で構成された従来品を利用した。
【００４４】
図５と図６及び図７と対比から、１０時間毎にパーティクル付着面を変更することによって、従来の防着板を用いた場合と同様に付着防止効果が得られたが、３０時間経過した場合には急激に増加しており、これは、前述した通り、防着板からの剥離物が二次パーティクルとして被成膜面に付着したためと推定される。
【００４５】
このように、本発明の実施例１においては、パーティクル付着面の変更が可能な防着板を用い、事前調査より成膜条件において防着板からの膜剥離が発生し出す累積稼働時間に達する前にパーティクル付着面を変更しているので、保護膜表面への二次パーティクルの付着を防止することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、図８を参照して、本発明の実施例２のＦＣＡ装置を説明するが、この場合には、防着板に設ける防着羽板の枚数が異なるだけで基本的装置構成は上記の実施例１のＦＣＡ装置と全く同様であるので防着板の構成のみ説明する。
図８参照
図８は、本発明の実施例２のＦＣＡ装置に用いる防着板の概念的構成図であり、上図は概略的正面図であり、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００４７】
下図に示すように、本発明の実施例２のＦＣＡ装置に用いる防着板８１は、回転軸８２に対して互いのなす角が１８０°になるように２枚の防着羽板８３が取り付けられている。
また、上図に示すように、各防着羽板８３の表面は上記の実施例１の防着板７１と同様にブラスト処理されたブラスト処理面８４になっている。
【００４８】
この実施例２の防着板８１は、累積稼働１０時間経過後に１８０°回転させて付着面を取り替えて使用するものであり、累積稼働２０時間経過後に、メンテナンスのために真空チャンバー１０から取り出すことになる。
【００４９】
この場合、実施例１の防着板７１に比べて交換のためのメンテナンス頻度が１．５倍になるが、真空チャンバー１０の内壁との間隙が小さくなるので、マクロパーティクル１２を効率的に捕獲することができる。
【実施例３】
【００５０】
次に、図９を参照して、本発明の実施例３のＦＣＡ装置を説明するが、この場合には、防着板に設ける防着羽板の枚数が異なるだけで基本的装置構成は上記の実施例１のＦＣＡ装置と全く同様であるので防着板の構成のみ説明する。
図９参照
図９は、本発明の実施例３のＦＣＡ装置に用いる防着板の概念的構成図であり、上図は概略的正面図であり、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００５１】
下図に示すように、本発明の実施例３のＦＣＡ装置に用いる防着板８５は、回転軸８６に対して互いのなす角が９０°になるように４枚の防着羽板８７が取り付けられている。
また、上図に示すように、各防着羽板８７の表面は上記の実施例１の防着板７１と同様にブラスト処理されたブラスト処理面８８になっている。
【００５２】
この実施例３の防着板８５は、累積稼働１０時間経過後に９０°回転させて付着面を取り替えて使用するものであり、累積稼働４０時間経過後に、メンテナンスのために真空チャンバー１０から取り出すことになる。
【００５３】
この場合、実施例１の防着板７１に比べて交換のためのメンテナンス頻度が３／４になるとともに、真空チャンバー１０の内壁との間隙が小さくなるので、マクロパーティクル１２を効率的に捕獲することができる。
なお、この場合、各防着羽板８７の端面８９にもマクロパーティクル１２が付着するので、端面８９にもブラスト処理を施すことが望ましい。
【実施例４】
【００５４】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例４のＦＣＡ装置を説明するが、この場合には、防着板に設ける防着羽板の構成が異なるだけで基本的装置構成は上記の実施例１のＦＣＡ装置と全く同様であるので防着板の構成のみ説明する。
図１０参照
図１０は、本発明の実施例４のＦＣＡ装置に用いる防着板の概念的構成図であり、上左図は概略的正面図であり、上右図は１枚の防着羽板の概略的側面図であり、下図は上左図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００５５】
下図に示すように、本発明の実施例４のＦＣＡ装置に用いる防着板９１は、実施例１の防着板７１と同様に回転軸９２に対して互いのなす角が１２０°になるように３枚の防着羽板９３が取り付けられている。
【００５６】
しかし、この実施例４の防着羽板９３の付着面には複数のリブ９４が所定ピッチで設けられている。
例えば、長さが約１４ｍｍのリブ９４を４５°傾斜した状態で１２ｍｍピッチで設置する。
【００５７】
この場合、防着羽板９３の付着面に設けた複数のリブ９４が付着面の表面積を大きくする効果があるので、ブラスト処理面と同様にマクロパーティクル１２が付着することにより形成された付着薄膜の剥離を抑制することができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は各実施例に示した構成、条件、数値に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、防着板に取り付ける防着羽板の枚数は任意であり、５枚以上取付けても良いものである。
【００５９】
また、上記の実施例４のリブを設けた防着板については、特に言及していないが、リブを含めた防着羽板に対して実施例１と同様のブラスト処理を施しても良いものであり、それによって、付着薄膜の剥離をより効果的に防止することができる。
【００６０】
また、上記の各実施例においては、防着羽板を真空チャンバーと同様に脱ガスの少ないＳＵＳで構成しているが、ＳＵＳに限られるものではなく、Ａｌ等の他の金属で構成しても良く、或いは、ガラス等の絶縁体で構成しても良いものである。
【００６１】
また、上記の各実施例においては、付着面取替時間を累積稼働１０時間としているが、これは、上述の成膜条件における付着面取替時間であり、成膜条件に応じて適宜変更されるものである。
【００６２】
ここで、再び図１を参照して、改めて、本発明の詳細な特徴を説明する。
再び、図１参照
（付記１） アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜装置において、前記ターゲット１からのパーティクル７を捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えたことを特徴とする成膜装置。
（付記２） 上記防着板３における上記パーティクル付着面５が複数存在することを特徴とする付記１記載の成膜装置。
（付記３） 上記防着板３は、互いに１２０°の角度で配置されるとともに、両面が上記パーティクル付着面５となった３枚の防着羽板４から構成されることを特徴とする付記３記載の成膜装置。
（付記４） 上記防着板３の表面にブラスト処理を施したブラスト処理面を設けることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載の成膜装置。
（付記５） 上記防着板３の表面にリブを設置することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１に記載の成膜装置。
（付記６） 上記防着板３のパーティクル付着面４を取り替える時期を決定するための稼働時間モニタ機構を備えたことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１に記載の成膜装置。
（付記７） アーク放電により、ターゲット１からターゲット材料を蒸発させ、基板２上に堆積させる成膜方法において、予め実験的に定めた所定稼働時間毎に前記ターゲット１からのパーティクルを捕獲する防着板３のパーティクル付着面５を大気解放することなく取り替えることを特徴とする成膜方法。
（付記８） 上記ターゲット材料がグラファイトであり、上記基板２上に堆積する薄膜がカーボン保護膜であることを特徴とする付記７記載の成膜方法。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の活用例としては、磁気ディスク媒体への炭素系保護膜形成に用いる高温のアーク放電の伴うＦＣＡ装置が典型的であるが、磁気ディスク媒体への炭素系保護膜形成に限られるものではなく、非炭素系保護膜の形成工程にも適用されるものであり、さらには、各種の成膜工程において用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１のＦＣＡ装置の概略的構成図である。
【図３】本発明の実施例１における防着板の概念構成図である。
【図４】基板が磁気記録媒体である場合の成膜状態を示す概念的断面図である。
【図５】本発明の実施例１における３０時間連続稼働後の保護膜表面のパーティクル分布図である。
【図６】従来例における１０時間連続稼働後の保護膜表面のパーティクル分布図である。
【図７】従来例における３０時間連続稼働後の保護膜表面のパーティクル分布図である。
【図８】本発明の実施例２における防着板の概念的構成図である。
【図９】本発明の実施例３における防着板の概念的構成図である。
【図１０】本発明の実施例４における防着板の概念的構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ ターゲット
２ 基板
３ 防着板
４ 防着羽板
５ パーティクル付着面
６ パーティクル
７ パーティクル
１０ 真空チャンバー
１１ パーティクル
１２ マクロパーティクル
２０ アーク放電部
２１ ターゲット
２２ 絶縁導入端子
２３ 陰極プロテクタ
２４ トリガー電極
２５ 陽極
２６ アーク電源
２７ 制限用抵抗
２８ 磁界発生器
２９ 磁界発生器
３０ パーティクル通過部
３１ 磁界発生器
３２ 磁界発生器
４０ 湾曲部
４１ 湾曲磁界発生器
５０ パーティクル通過部
５１ 絞り磁界発生器
５２ 磁界発生器
５３ 磁界発生器
５４ 磁界発生器
６０ 成膜部
６１ 基板ホルダ
６２ 基板
６３ 薄膜
６４ アルミ合金基板
６５ Ｎｉ−Ｐメッキ層
６６ Ｃｒ下地層
６７ 磁気記録層
６８ フッ素系潤滑剤
７０ Ｔ型フィルター部
７１ 防着板
７２ 回転軸
７３ 防着羽板
７４ ブラスト処理面
８１ 防着板
８２ 回転軸
８３ 防着羽板
８４ ブラスト処理面
８５ 防着板
８６ 回転軸
８７ 防着羽板
８８ ブラスト処理面
８９ 端面
９１ 防着板
９２ 回転軸
９３ 防着羽板
９４ リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜装置において、前記ターゲットからのパーティクルを捕獲する防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
上記防着板における上記パーティクル付着面が複数存在することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
上記防着板の表面にブラスト処理を施したブラスト処理面を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
上記防着板の表面にリブを設置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項５】
アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜方法において、予め実験的に定めた所定稼働時間毎に前記ターゲットからのパーティクルを捕獲する防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替えることを特徴とする成膜方法。
【請求項１】
アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜装置において、前記ターゲットからのパーティクルを捕獲する防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替える付着面取替機構を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
上記防着板における上記パーティクル付着面が複数存在することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
上記防着板の表面にブラスト処理を施したブラスト処理面を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
上記防着板の表面にリブを設置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項５】
アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜方法において、予め実験的に定めた所定稼働時間毎に前記ターゲットからのパーティクルを捕獲する防着板のパーティクル付着面を大気解放することなく取り替えることを特徴とする成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２０２０７２（Ｐ２００８−２０２０７２Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３７３３９（Ｐ２００７−３７３３９）
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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