磁性膜へのイオン注入方法およびイオン注入装置
【課題】イオン注入により、イオン注入箇所の著しい磁気特性の低下を図る。
【解決手段】磁性膜へのイオン注入方法として、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、磁性膜の一部にイオンを注入してその垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法であって、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入する方法を採用する。
【解決手段】磁性膜へのイオン注入方法として、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、磁性膜の一部にイオンを注入してその垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法であって、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入する方法を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法および当該イオン注入方法を実施するためのイオン注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ： ＨＤＤ）の面記録密度の上昇は著しく、面記録密度のさらなる向上が求められている。ＨＤＤの記録密度を上げるためには、例えば、トラック幅を縮小するという方法がある。トラック幅を縮小していくと、隣り合うトラック同士が干渉し、記録時において、隣接するトラックに情報が重ね書きされやすくなるという問題がある。かかる状況は、再生信号のＳ／Ｎ比を低下させ、エラーレートが多くなるという事態を招く。
【０００３】
かかる問題に鑑みて、磁性膜にイオンを注入して、局所的に磁気特性を低下させるという方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このイオン注入法によれば、イオンビームを照射した近傍で、局所的な発熱が生じ、その近傍において磁気特性が劣化する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となるので、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなり、エラーレートの低減を図ることができる。
【特許文献１】特表２００２−５０１３００号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のイオン注入法には、未だ解決すべき課題がある。従来のイオン注入法では、磁性膜に対して垂直にイオンを注入している。このため、イオンを注入した箇所において確かに磁気特性が低下するものの、著しく大きな低下は期待できなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、イオン注入により、イオン注入箇所の著しい磁気特性の低下を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のイオン注入方法は、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法であって、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入する方法としている。このような方法を用いることにより、イオンを注入した領域の磁気特性を低下させ、高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【０００７】
また、別の本発明のイオン注入方法は、さらに、磁性膜をＣｏＣｒＰｔ膜とし、保護膜をダイヤモンドライクカーボン膜とするようにしている。このため、より高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【０００８】
また、本発明のイオン注入装置は、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する装置であって、磁気ディスクを保持する保持手段と、磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、当該少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段とを備え、イオン照射手段は、それ自身の位置を変化させ、あるいはイオンの照射角度を変化させ、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入するようにしている。このようなイオン注入装置を用いると、イオンを注入した領域の磁気特性を低下させ、高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【０００９】
また、本発明のイオン注入装置は、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する装置であって、磁気ディスクを保持する保持手段と、磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、当該少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段とを備え、保持手段は、磁気ディスクの少なくとも一方の面に注入されるイオンの入射角を変えることができるように回動でき、イオン照射手段は、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入するようにしている。このようなイオン注入装置を用いると、イオンを注入した領域の磁気特性を低下させ、高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【００１０】
また、本発明のイオン注入装置は、さらに、磁気ディスクを自転させるための回転手段を備えるようにしている。このため、ディスクの面内にて磁気特性の低減領域のムラの少ない磁気ディスクを製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、イオン注入により、イオン注入箇所の著しい磁気特性の低下を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るイオン注入装置および磁性膜へのイオン注入方法の各実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
１．イオン注入装置
図１は、第１の実施の形態に係るイオン注入装置１の概略構成図である。
【００１４】
イオン注入装置１は、その本体であるチャンバー６の内部を減圧雰囲気にして、磁気ディスクであるパターンマスク付き磁気ディスク２の非マスク領域にアルゴンイオンを注入するための装置である。なお、アルゴンイオン以外の取扱いの容易なガスイオンとして、例えば、Ｎｅイオン、Ｋｒイオン、Ｘｅイオンもしくは酸素，窒素等を注入しても良い。パターンマスク付き磁気ディスク２は、イオン注入装置１のチャンバー６内において、保持手段としてのディスクホルダ３に固定される。ディスクホルダ３は、パターンマスク付き磁気ディスク２の周囲端部をその全周にわたって保持する形態を有し、当該周囲端部の一端に軸４を備えている。図１では、パターンマスク付き磁気ディスク２の周端部が示されている。
【００１５】
軸４は、イオン注入装置１の上部から、垂直方向に挿脱可能に貫通されている。軸４の一端には、軸４より径の大きいツマミ７が固定されている。軸４を挿脱容易にするためである。軸４を貫通する部分のチャンバー６の外壁には、フランジ５が備えられている。また、そのフランジ５とチャンバー６の外壁との間には、軸４の周方向に軸が回転可能なゴムパッキン５ａが備えられている。また、軸４とチャンバー６の壁との間には、真空グリース（不図示）が塗布されている。このため、チャンバー６内の減圧雰囲気を保持しながら、軸４をチャンバー６に対して挿脱することができる。
【００１６】
チャンバー６の内部において、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面側には、イオン照射手段としてのイオン照射器８がそれぞれ１つずつ配置されている。各イオン照射器８は、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面に、アルゴンイオンを照射できるように、イオン照射口を当該表面および裏面に向けて配置されている。各イオン照射器８は、軸４およびパターンマスク付き磁気ディスク２の両面を垂直に貫く軸の両方に対して垂直方向の軸９の周りに回動可能である。当該軸９を両矢印Ａに示すように回転させると、各イオン照射器８を、図１中の一点鎖線および実線のように回動することができる。これにより、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面にアルゴンイオンを照射させる際の入射角を変えることができる。
【００１７】
また、両矢印Ｂに示すように、軸４をチャンバー６に対して挿脱させることにより、パターンマスク付き磁気ディスク２を、図１の上下方向に移動させることができる。これにより、パターンマスク付き磁気ディスク２へのアルゴンイオンの照射位置を変えることができる。チャンバー６には、配管１０を経由して真空ポンプ１１が接続されている。これにより、チャンバー６内を減圧にし、これを保持することができる。
【００１８】
図２は、図１の左方向または右方向から見た図であり、ディスクホルダ３にパターンマスク付き磁気ディスク２をセットした状態を拡大して示す図である。
【００１９】
この実施の形態では、パターンマスク付き磁気ディスク２の形状は円形である。ディスクホルダ３は、パターンマスク付き磁気ディスク２の全周端部のみに接し、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面を露出できるように、円形のリング形状を有している。ディスクホルダ３は、結合部１６によって結合可能な反割り３ａおよび反割り３ｂから構成されている。ディスクホルダ３は、軸１５を中心に反割り３ｂを矢印Ｃに示すように回動させることによって開口することができ、その開口部分からパターンマスク付き磁気ディスク２をホルダ内に挿入することができる。
【００２０】
反割り３ａ，３ｂは、その内面に溝１７，１７を有し、その溝１７の表面にてパターンマスク付き磁気ディスク２の周端部と接している。反割り３ａ，３ｂの外側の面は、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面において外周部をわずかに覆うが、その覆う面積が非常に小さくなるように、ディスクホルダ３の溝１７が非常に浅く形成されている。
【００２１】
２．イオン注入方法
図３は、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面にアルゴンイオンが照射されている状態を模式的に示す図（断面図）である。図３では、パターンマスク付き磁気ディスク２の図中上および下方向に配置された各イオン照射器８（不図示）からアルゴンイオンが照射されている状態を示している。
【００２２】
前述のように、軸９を回してイオン照射器８を回動させることにより、パターンマスク付き磁気ディスク２へのアルゴンイオンの入射角θを変えることができる。この実施の形態において、入射角θは、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面を垂直に貫く軸（図中の点線で示す軸）とアルゴンイオンの照射方向との間のなす角度である。
【００２３】
図４は、図３に示す領域Ｄの部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【００２４】
パターンマスク付き磁気ディスク２は、両面に磁気記録可能な構造を有する。パターンマスク付き磁気ディスク２は、基板２０の各面からそれぞれ外側に向って、下地膜２１、シード膜２２、シード膜２３、磁性膜２４および保護膜２５を順に積層した構造を有する。保護膜２５の外側には、樹脂からなるパターンマスク２６が形成され、アルゴンイオンを照射する領域を露出させ、その他の領域をマスクするようにしている。
【００２５】
基板２０は、好適には、ガラスあるいはアルミニウムから成る。下地膜２１は、好適には、１５〜２５ｎｍの層である。シード膜２２は、好適には、３〜１０ｎｍの層であり、Ｔａから成る。シード膜２３は、好適には、シード膜２２よりも厚く、５〜１５ｎｍの層であり、Ｒｕから成る。磁性膜２４は、磁気記録層であり、好適には、５〜３０ｎｍの層であり、ＣｏＣｒ系合金、より好ましくはＣｏＣｒＰｔ合金から成る。保護膜２５は、好適には、２〜７ｎｍの層であり、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜である。下地膜２１、シード膜２２，２３、磁性膜２４および保護膜２５は、好適には、物理蒸着法の一つであるスパッタ法にて形成されるが、ＣＶＤ法により形成しても良い。
【００２６】
パターンマスク２６は、感光性樹脂（フォトレジスト）から成り、ネガ型であるとポジ型であるを問わない。パターンマスク２６は、好適には、３０〜７０ｎｍの厚さを有する。
【００２７】
アルゴンイオンを保護膜２５に入射すると、保護膜２５内にて多重衝突を繰り返したアルゴンイオンおよび保護膜２５を構成する原子等が磁性膜２４内に入射し、磁性膜２４の垂直磁化が低下する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となり、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなるため、エラーレートの低減を図ることができる。アルゴンイオンの入射角θは、４５度以上６０度以下の範囲内にある角度のときに、磁性膜の垂直磁化の低減効果が大きい。
【００２８】
（第２の実施の形態）
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３０】
１．イオン注入装置
図５は、第２の実施の形態に係るイオン注入装置１の概略構成図である。
【００３１】
イオン注入装置１は、その本体であるチャンバー６の内部を減圧雰囲気にして、磁気ディスクであるパターンマスク付き磁気ディスク２の非マスク領域にアルゴンイオンを注入するための装置である。なお、アルゴンイオン以外の不活性ガスイオンとして、例えば、Ｎｅイオン、ＫｒイオンあるいはＸｅイオン等を注入しても良い。パターンマスク付き磁気ディスク２は、イオン注入装置１のチャンバー６内において、その両面の中央部に吸着可能な保持手段としての固定部材３０，３０を介して、保持手段および回転手段としての回転軸３１，３１と接続される。回転軸３１，３１は、回転手段であるモータ３２，３２にそれぞれ連結されている。モータ３２を回転させると、回転軸３１が図中の矢印Ｅに示すように回転する。パターンマスク付き磁気ディスク２は、回転軸３１の回転力を受けて、回転軸３１と同方向に回転する。なお、２つのモータ３２は、全く同じ回転数および同じ方向に回転する。
【００３２】
チャンバー６の内部において、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面側には、イオン照射手段としてのイオン照射器８がそれぞれ１つずつ配置されている。各イオン照射器８は、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面に、アルゴンイオンを照射できるように、イオン照射口を当該表面および裏面に向けて配置されている。各イオン照射器８は、図５の紙面表側から裏側の方向に伸びる軸９の周りに回動可能である。当該軸９を両矢印Ａに示すように回転させると、各イオン照射器８を、図５中の一点鎖線および実線のように回動することができる。これにより、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面にアルゴンイオンを照射させる際の入射角θを変えることができる。この実施の形態においても、第１の実施の形態と同様、入射角θは、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面を垂直に貫く軸とアルゴンイオンの照射方向との間のなす角度である。また、チャンバー６には、配管１０を経由して真空ポンプ１１が接続されている。これにより、チャンバー６内を減圧にし、これを保持することができる。
【００３３】
２．イオン注入方法
第２の実施の形態に係るイオン注入方法は、第１の実施の形態に係るイオン注入方法と異なり、パターンマスク付き磁気ディスク２を自転させて、アルゴンイオンを照射させている。パターンマスク付き磁気ディスク２の少なくとも周方向（好ましくは面内）において、垂直磁化の低下度合いをできるだけ均一にするためである。この点以外については、第２の実施の形態に係るイオン注入方法は、第１の実施の形態に係るイオン注入方法と共通する。このため、図３および図４、これらの図面に基づく説明については、第２の実施の形態においても同様である。
【００３４】
アルゴンイオンを、図４に示す保護膜２５に入射すると、保護膜２５内にて多重衝突を繰り返したアルゴンイオンおよび保護膜２５を構成する原子等が磁性膜２４内に入射し、磁性膜２４の垂直磁化が低下する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となり、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなるため、エラーレートの低減を図ることができる。アルゴンイオンの入射角θは、４５度以上６０度以下の範囲内にある角度のときに、磁性膜の垂直磁化の低減効果が大きい。
【００３５】
（第３の実施の形態）
【００３６】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００３７】
１．イオン注入装置
図６は、第３の実施の形態に係るイオン注入装置１の概略構成図である。
【００３８】
イオン注入装置１は、その本体であるチャンバー６の内部を減圧雰囲気にして、磁気ディスクであるパターンマスク付き磁気ディスク２の非マスク領域にアルゴンイオンを注入するための装置である。なお、アルゴンイオン以外のガスイオンとして、例えば、Ｎｅイオン、ＫｒイオンあるいはＸｅイオン等を注入しても良い。図６の両矢印Ｆに示すように、パターンマスク付き磁気ディスク２は、イオン注入装置１のチャンバー６内において、図６の紙面表側から裏側に向う方向に伸びる軸４０を中心に回動可能である。具体的には、保持手段としての軸４０が紙面表側からパターンマスク付き磁気ディスク２の側端部に密着（例えば、吸着等の方法により）される。かかる構造により、軸４０を所定角度に回動すると、図６の実線および一点鎖線で示すように、パターンマスク付き磁気ディスク２もその所定角度に回動させることができる。
【００３９】
チャンバー６の内部において、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面側には、イオン照射手段としてのイオン照射器８がそれぞれ１つずつ配置されている。各イオン照射器８は、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面にアルゴンイオンを照射できるように、イオン照射口を当該表面および裏面に向けて配置されている。各イオン照射器８は、チャンバー６内にて、パターンマスク付き磁気ディスク２を挟み直線方向に対向して固定配置されている。各イオン照射器８は、チャンバー６内にて固定されていても、軸４０の回動角度の設定を変えることにより、アルゴンイオンの入射角θを自在に変更可能である。また、チャンバー６には、配管１０を経由して真空ポンプ１１が接続されている。これにより、チャンバー６内を減圧にし、これを保持することができる。
【００４０】
２．イオン注入方法
第３の実施の形態に係るイオン注入方法は、第１の実施の形態に係るイオン注入方法と異なり、パターンマスク付き磁気ディスク２の回動角度を自在に設定できるようにすると共に、イオン照射器８についてはチャンバー６内に固定するようにしている。しかし、この相違は、パターンマスク付き磁気ディスク２の角度を可変にするか、あるいはイオン照射器８の角度を可変にするかの違いに過ぎず、パターンマスク付き磁気ディスク２とイオン照射器８との間の角度を可変にしている点では、両実施の形態は共通している。したがって、図３および図４、これらの図面に基づく説明については、第３の実施の形態においても同様である。
【００４１】
アルゴンイオンを、図４に示す保護膜２５に入射すると、保護膜２５内にて多重衝突を繰り返したアルゴンイオンおよび保護膜２５を構成する原子等が磁性膜２４内に入射し、磁性膜２４の垂直磁化が低下する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となり、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなるため、エラーレートの低減を図ることができる。アルゴンイオンの入射角θは、４５度以上６０度以下の範囲内にある角度のときに、磁性膜の垂直磁化の低減効果が大きい。
【００４２】
以上、本発明の好適な各実施の形態について説明したが、本発明は、上述の各実施の形態に限定されることなく、種々変形実施可能である。
【００４３】
例えば、上述の各実施の形態では、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面にイオンを注入しているが、片面にイオンを注入しても良い。また、パターンマスク付き磁気ディスク２は、少なくとも磁性膜２４とその外側の面に保護膜２５を有するディスクであれば良く、下地膜２１あるいはシード膜２２，２３が無くても良い。磁性膜２４は、好適には、ＣｏＣｒＰｔ膜であるが、それ以外の種類の膜であっても良い。例えば、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ２、金属人工格子垂直多層膜を採用しても良い。また、保護膜２５は、好適には、ダイヤモンドライクカーボン膜であるが、それ以外の種類の膜であっても良い。例えば、グラファイトの膜を採用しても良い。
【００４４】
また、磁気ディスクを保持する保持手段は、磁気ディスクを装置内にて保持できる機能を有する限り、どのような形態であっても良い。また、イオン照射手段は、それ自身の回動機構の有無を問わず、イオンビームを曲げる機能を有していても良い。これにより、イオンビームの入射角を変更する場合に、イオン照射手段自身を回動しなくても、イオンビームを曲げることで対応できる。さらに、イオン照射手段は、一軸方向に回動できるものでなくも、二軸方向あるいは三軸方向に回動自在にできるものであっても良い。さらには、イオン照射手段は、イオン回動以外に、１〜３方向に向かって直線的に移動できるようにしても良い。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４６】
１．評価用のサンプル
図７に、実施例に用いた評価用のディスクの断面構造を模式的に示す。
【００４７】
この評価用のディスクは、市販のＨＤＤ用の磁気記録ディスクに用いられるガラス基板（以後、単に「基板」という）に、厚さ５ｎｍのＴａ膜、厚さ１０ｎｍのＲｕ膜、厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ膜、厚さ３ｎｍのＴａ膜の順に積層した複合積層ディスクである。基板に近いＴａ膜とその次のＲｕ膜は、シード膜である。ＣｏＣｒＰｔ膜は、記録層である。最外面のＴａ膜は、簡易的な耐酸化保護膜である。評価用のディスクは、基板上に上記膜を順にＤＣマグネトロンスパッタ法にて積層して作製した。
【００４８】
２．イオン注入方法
イオン注入装置には、先に説明した第３の実施の形態に示すイオン注入装置を用いた。
当該イオン注入装置のチャンバー内に、上述の評価用のディスクをセットし、減圧にした。真空度が１０−３Ｐａとなったことを確認した後、イオン照射器から照射されるイオンビームと評価用のディスクの表面（保護膜側の表面）との角度（入射角θ）を設定した。その後、イオン照射器からイオンビームを評価用のディスクの表面（保護膜側の表面）に向けて放射した。θは、０、５、１５、３０、４５および６０度の６段階に変化させて設定した。
【００４９】
図８は、イオンビームのエネルギー調整を説明するための図である。
【００５０】
イオンビームのエネルギー（イオンエネルギー：Ｅ（ｋｅＶ））は、θを大きくすると、記録層内の目標侵入深さに到達するイオン数が少なくなる。例えば、θ＝０度の場合には、目標侵入深さ（Ｘｎｍ）とそこに至るまでの通過距離とは等しい（図８の右側を参照）。一方、０＜θ＜９０の範囲では、θが大きくなるに従って、目標侵入深さ（Ｘｎｍ）に至るまでの通過距離（Ｙｎｍ）は、Ｘｎｍよりも長くなる（図８の左側を参照）。このため、θが異なっても目標侵入深さに到達するイオン数がほぼ同程度となるように、特にθが３０度以上の条件において、θの大きさに応じてイオンエネルギーを大きくした。
【００５１】
具体的には、表１に示すように、ドーズ（ｉｏｎｓ／ｃｍ２）が５．０Ｅ＋１５（＝５．０×１０１５）となるように、θが１５度までは２４．５ｋｅＶとし、θが３０、４５および６０度のときに、イオンエネルギーＥ（ｋｅＶ）をそれぞれ２７．５、３５．０および５１．５ｋｅＶとした。
【００５２】
【表１】
【００５３】
イオンビームを４００〜７００秒間照射した後、イオンビームの放射を停止した。その後、アルゴンイオンをチャンバー内に流入させ、減圧を常圧に戻し、チャンバーを開放した。解放後、評価用のディスクを取り出し、磁気特性の評価に供した。
【００５４】
３．評価方法
評価用のサンプルは、上記評価用のディスクから１０ｍｍ角に切り出した正方形の板とした。１０ｍｍ角に切り出した試料は、ＶＳＭ（振動試料型磁力計：理研電子製（Ｍｏｄｅｌ：ＢＨＶ−３０）によりプラスマイナス５ｋＯｅの範囲にてＭｓ（磁気モーメント）を測定した。
【００５５】
図９は、θを変化した際のＨ−Ｍｓ曲線の変化を示すグラフである。また、図１０は、θを変化した際の単位ドーズ当たりのＭｓの変化を示すグラフである。
【００５６】
図９に示すグラフから明らかなように、θを大きくすると、θ＝０度に比べてＨｃもＭｓも大きく低下することがわかった。θを大きくしてもＨｃに大きな変化は見られないが、Ｍｓは、θ＝４５度以上になると大きく低下した。この現象は、図１０のグラフで顕著である。θ＝３０度までは、単位ドーズ当たりのＭｓは緩やかに上昇しているが、θが４５、６０度になると、単位ドーズ当たりのＭｓが大きく上昇していることがわかる。この現象より、θが４５〜６０度の範囲でディスクにイオンを注入することにより、イオン注入による磁気特性の大幅な低減効果を期待できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る磁性膜へのイオン注入方法およびイオン注入装置は、高密度の磁気ディスクの製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るイオン注入装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すパターンマスク付き磁気ディスクをその左方向またはその右方向から見た図であり、ディスクホルダにパターンマスク付き磁気ディスクをセットした状態を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すパターンマスク付き磁気ディスクの両面にアルゴンイオンが照射されている状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図３に示す領域Ｄの部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るイオン注入装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るイオン注入装置の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例に用いた評価用のディスクの断面構造を模式的に示す。
【図８】本発明の実施例において、イオンビームのエネルギー調整を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例において、θを変化した際のＨ−Ｍｓ曲線の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例において、θを変化した際の単位ドーズ当たりのＭｓの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１ イオン注入装置
２ パターンマスク付き磁気ディスク（磁気ディスク）
３ ディスクホルダ（保持手段）
８ イオン照射器（イオン照射手段）
２０ 基板
２４ 磁性膜（ＣｏＣｒＰｔ膜）
２５ 保護膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）
３０ 固定部材（保持手段）
３１ 回転軸（保持手段、回転手段）
３２ モータ（回転手段）
４０ 軸（保持手段）
【技術分野】
【０００１】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法および当該イオン注入方法を実施するためのイオン注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ： ＨＤＤ）の面記録密度の上昇は著しく、面記録密度のさらなる向上が求められている。ＨＤＤの記録密度を上げるためには、例えば、トラック幅を縮小するという方法がある。トラック幅を縮小していくと、隣り合うトラック同士が干渉し、記録時において、隣接するトラックに情報が重ね書きされやすくなるという問題がある。かかる状況は、再生信号のＳ／Ｎ比を低下させ、エラーレートが多くなるという事態を招く。
【０００３】
かかる問題に鑑みて、磁性膜にイオンを注入して、局所的に磁気特性を低下させるという方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このイオン注入法によれば、イオンビームを照射した近傍で、局所的な発熱が生じ、その近傍において磁気特性が劣化する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となるので、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなり、エラーレートの低減を図ることができる。
【特許文献１】特表２００２−５０１３００号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のイオン注入法には、未だ解決すべき課題がある。従来のイオン注入法では、磁性膜に対して垂直にイオンを注入している。このため、イオンを注入した箇所において確かに磁気特性が低下するものの、著しく大きな低下は期待できなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、イオン注入により、イオン注入箇所の著しい磁気特性の低下を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のイオン注入方法は、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法であって、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入する方法としている。このような方法を用いることにより、イオンを注入した領域の磁気特性を低下させ、高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【０００７】
また、別の本発明のイオン注入方法は、さらに、磁性膜をＣｏＣｒＰｔ膜とし、保護膜をダイヤモンドライクカーボン膜とするようにしている。このため、より高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【０００８】
また、本発明のイオン注入装置は、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する装置であって、磁気ディスクを保持する保持手段と、磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、当該少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段とを備え、イオン照射手段は、それ自身の位置を変化させ、あるいはイオンの照射角度を変化させ、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入するようにしている。このようなイオン注入装置を用いると、イオンを注入した領域の磁気特性を低下させ、高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【０００９】
また、本発明のイオン注入装置は、基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する装置であって、磁気ディスクを保持する保持手段と、磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、当該少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段とを備え、保持手段は、磁気ディスクの少なくとも一方の面に注入されるイオンの入射角を変えることができるように回動でき、イオン照射手段は、磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入するようにしている。このようなイオン注入装置を用いると、イオンを注入した領域の磁気特性を低下させ、高密度で磁気記録可能な磁気ディスクを製造することができる。
【００１０】
また、本発明のイオン注入装置は、さらに、磁気ディスクを自転させるための回転手段を備えるようにしている。このため、ディスクの面内にて磁気特性の低減領域のムラの少ない磁気ディスクを製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、イオン注入により、イオン注入箇所の著しい磁気特性の低下を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るイオン注入装置および磁性膜へのイオン注入方法の各実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
１．イオン注入装置
図１は、第１の実施の形態に係るイオン注入装置１の概略構成図である。
【００１４】
イオン注入装置１は、その本体であるチャンバー６の内部を減圧雰囲気にして、磁気ディスクであるパターンマスク付き磁気ディスク２の非マスク領域にアルゴンイオンを注入するための装置である。なお、アルゴンイオン以外の取扱いの容易なガスイオンとして、例えば、Ｎｅイオン、Ｋｒイオン、Ｘｅイオンもしくは酸素，窒素等を注入しても良い。パターンマスク付き磁気ディスク２は、イオン注入装置１のチャンバー６内において、保持手段としてのディスクホルダ３に固定される。ディスクホルダ３は、パターンマスク付き磁気ディスク２の周囲端部をその全周にわたって保持する形態を有し、当該周囲端部の一端に軸４を備えている。図１では、パターンマスク付き磁気ディスク２の周端部が示されている。
【００１５】
軸４は、イオン注入装置１の上部から、垂直方向に挿脱可能に貫通されている。軸４の一端には、軸４より径の大きいツマミ７が固定されている。軸４を挿脱容易にするためである。軸４を貫通する部分のチャンバー６の外壁には、フランジ５が備えられている。また、そのフランジ５とチャンバー６の外壁との間には、軸４の周方向に軸が回転可能なゴムパッキン５ａが備えられている。また、軸４とチャンバー６の壁との間には、真空グリース（不図示）が塗布されている。このため、チャンバー６内の減圧雰囲気を保持しながら、軸４をチャンバー６に対して挿脱することができる。
【００１６】
チャンバー６の内部において、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面側には、イオン照射手段としてのイオン照射器８がそれぞれ１つずつ配置されている。各イオン照射器８は、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面に、アルゴンイオンを照射できるように、イオン照射口を当該表面および裏面に向けて配置されている。各イオン照射器８は、軸４およびパターンマスク付き磁気ディスク２の両面を垂直に貫く軸の両方に対して垂直方向の軸９の周りに回動可能である。当該軸９を両矢印Ａに示すように回転させると、各イオン照射器８を、図１中の一点鎖線および実線のように回動することができる。これにより、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面にアルゴンイオンを照射させる際の入射角を変えることができる。
【００１７】
また、両矢印Ｂに示すように、軸４をチャンバー６に対して挿脱させることにより、パターンマスク付き磁気ディスク２を、図１の上下方向に移動させることができる。これにより、パターンマスク付き磁気ディスク２へのアルゴンイオンの照射位置を変えることができる。チャンバー６には、配管１０を経由して真空ポンプ１１が接続されている。これにより、チャンバー６内を減圧にし、これを保持することができる。
【００１８】
図２は、図１の左方向または右方向から見た図であり、ディスクホルダ３にパターンマスク付き磁気ディスク２をセットした状態を拡大して示す図である。
【００１９】
この実施の形態では、パターンマスク付き磁気ディスク２の形状は円形である。ディスクホルダ３は、パターンマスク付き磁気ディスク２の全周端部のみに接し、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面を露出できるように、円形のリング形状を有している。ディスクホルダ３は、結合部１６によって結合可能な反割り３ａおよび反割り３ｂから構成されている。ディスクホルダ３は、軸１５を中心に反割り３ｂを矢印Ｃに示すように回動させることによって開口することができ、その開口部分からパターンマスク付き磁気ディスク２をホルダ内に挿入することができる。
【００２０】
反割り３ａ，３ｂは、その内面に溝１７，１７を有し、その溝１７の表面にてパターンマスク付き磁気ディスク２の周端部と接している。反割り３ａ，３ｂの外側の面は、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面において外周部をわずかに覆うが、その覆う面積が非常に小さくなるように、ディスクホルダ３の溝１７が非常に浅く形成されている。
【００２１】
２．イオン注入方法
図３は、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面にアルゴンイオンが照射されている状態を模式的に示す図（断面図）である。図３では、パターンマスク付き磁気ディスク２の図中上および下方向に配置された各イオン照射器８（不図示）からアルゴンイオンが照射されている状態を示している。
【００２２】
前述のように、軸９を回してイオン照射器８を回動させることにより、パターンマスク付き磁気ディスク２へのアルゴンイオンの入射角θを変えることができる。この実施の形態において、入射角θは、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面を垂直に貫く軸（図中の点線で示す軸）とアルゴンイオンの照射方向との間のなす角度である。
【００２３】
図４は、図３に示す領域Ｄの部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【００２４】
パターンマスク付き磁気ディスク２は、両面に磁気記録可能な構造を有する。パターンマスク付き磁気ディスク２は、基板２０の各面からそれぞれ外側に向って、下地膜２１、シード膜２２、シード膜２３、磁性膜２４および保護膜２５を順に積層した構造を有する。保護膜２５の外側には、樹脂からなるパターンマスク２６が形成され、アルゴンイオンを照射する領域を露出させ、その他の領域をマスクするようにしている。
【００２５】
基板２０は、好適には、ガラスあるいはアルミニウムから成る。下地膜２１は、好適には、１５〜２５ｎｍの層である。シード膜２２は、好適には、３〜１０ｎｍの層であり、Ｔａから成る。シード膜２３は、好適には、シード膜２２よりも厚く、５〜１５ｎｍの層であり、Ｒｕから成る。磁性膜２４は、磁気記録層であり、好適には、５〜３０ｎｍの層であり、ＣｏＣｒ系合金、より好ましくはＣｏＣｒＰｔ合金から成る。保護膜２５は、好適には、２〜７ｎｍの層であり、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜である。下地膜２１、シード膜２２，２３、磁性膜２４および保護膜２５は、好適には、物理蒸着法の一つであるスパッタ法にて形成されるが、ＣＶＤ法により形成しても良い。
【００２６】
パターンマスク２６は、感光性樹脂（フォトレジスト）から成り、ネガ型であるとポジ型であるを問わない。パターンマスク２６は、好適には、３０〜７０ｎｍの厚さを有する。
【００２７】
アルゴンイオンを保護膜２５に入射すると、保護膜２５内にて多重衝突を繰り返したアルゴンイオンおよび保護膜２５を構成する原子等が磁性膜２４内に入射し、磁性膜２４の垂直磁化が低下する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となり、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなるため、エラーレートの低減を図ることができる。アルゴンイオンの入射角θは、４５度以上６０度以下の範囲内にある角度のときに、磁性膜の垂直磁化の低減効果が大きい。
【００２８】
（第２の実施の形態）
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３０】
１．イオン注入装置
図５は、第２の実施の形態に係るイオン注入装置１の概略構成図である。
【００３１】
イオン注入装置１は、その本体であるチャンバー６の内部を減圧雰囲気にして、磁気ディスクであるパターンマスク付き磁気ディスク２の非マスク領域にアルゴンイオンを注入するための装置である。なお、アルゴンイオン以外の不活性ガスイオンとして、例えば、Ｎｅイオン、ＫｒイオンあるいはＸｅイオン等を注入しても良い。パターンマスク付き磁気ディスク２は、イオン注入装置１のチャンバー６内において、その両面の中央部に吸着可能な保持手段としての固定部材３０，３０を介して、保持手段および回転手段としての回転軸３１，３１と接続される。回転軸３１，３１は、回転手段であるモータ３２，３２にそれぞれ連結されている。モータ３２を回転させると、回転軸３１が図中の矢印Ｅに示すように回転する。パターンマスク付き磁気ディスク２は、回転軸３１の回転力を受けて、回転軸３１と同方向に回転する。なお、２つのモータ３２は、全く同じ回転数および同じ方向に回転する。
【００３２】
チャンバー６の内部において、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面側には、イオン照射手段としてのイオン照射器８がそれぞれ１つずつ配置されている。各イオン照射器８は、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面に、アルゴンイオンを照射できるように、イオン照射口を当該表面および裏面に向けて配置されている。各イオン照射器８は、図５の紙面表側から裏側の方向に伸びる軸９の周りに回動可能である。当該軸９を両矢印Ａに示すように回転させると、各イオン照射器８を、図５中の一点鎖線および実線のように回動することができる。これにより、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面にアルゴンイオンを照射させる際の入射角θを変えることができる。この実施の形態においても、第１の実施の形態と同様、入射角θは、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面を垂直に貫く軸とアルゴンイオンの照射方向との間のなす角度である。また、チャンバー６には、配管１０を経由して真空ポンプ１１が接続されている。これにより、チャンバー６内を減圧にし、これを保持することができる。
【００３３】
２．イオン注入方法
第２の実施の形態に係るイオン注入方法は、第１の実施の形態に係るイオン注入方法と異なり、パターンマスク付き磁気ディスク２を自転させて、アルゴンイオンを照射させている。パターンマスク付き磁気ディスク２の少なくとも周方向（好ましくは面内）において、垂直磁化の低下度合いをできるだけ均一にするためである。この点以外については、第２の実施の形態に係るイオン注入方法は、第１の実施の形態に係るイオン注入方法と共通する。このため、図３および図４、これらの図面に基づく説明については、第２の実施の形態においても同様である。
【００３４】
アルゴンイオンを、図４に示す保護膜２５に入射すると、保護膜２５内にて多重衝突を繰り返したアルゴンイオンおよび保護膜２５を構成する原子等が磁性膜２４内に入射し、磁性膜２４の垂直磁化が低下する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となり、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなるため、エラーレートの低減を図ることができる。アルゴンイオンの入射角θは、４５度以上６０度以下の範囲内にある角度のときに、磁性膜の垂直磁化の低減効果が大きい。
【００３５】
（第３の実施の形態）
【００３６】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００３７】
１．イオン注入装置
図６は、第３の実施の形態に係るイオン注入装置１の概略構成図である。
【００３８】
イオン注入装置１は、その本体であるチャンバー６の内部を減圧雰囲気にして、磁気ディスクであるパターンマスク付き磁気ディスク２の非マスク領域にアルゴンイオンを注入するための装置である。なお、アルゴンイオン以外のガスイオンとして、例えば、Ｎｅイオン、ＫｒイオンあるいはＸｅイオン等を注入しても良い。図６の両矢印Ｆに示すように、パターンマスク付き磁気ディスク２は、イオン注入装置１のチャンバー６内において、図６の紙面表側から裏側に向う方向に伸びる軸４０を中心に回動可能である。具体的には、保持手段としての軸４０が紙面表側からパターンマスク付き磁気ディスク２の側端部に密着（例えば、吸着等の方法により）される。かかる構造により、軸４０を所定角度に回動すると、図６の実線および一点鎖線で示すように、パターンマスク付き磁気ディスク２もその所定角度に回動させることができる。
【００３９】
チャンバー６の内部において、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面側には、イオン照射手段としてのイオン照射器８がそれぞれ１つずつ配置されている。各イオン照射器８は、パターンマスク付き磁気ディスク２の表面および裏面にアルゴンイオンを照射できるように、イオン照射口を当該表面および裏面に向けて配置されている。各イオン照射器８は、チャンバー６内にて、パターンマスク付き磁気ディスク２を挟み直線方向に対向して固定配置されている。各イオン照射器８は、チャンバー６内にて固定されていても、軸４０の回動角度の設定を変えることにより、アルゴンイオンの入射角θを自在に変更可能である。また、チャンバー６には、配管１０を経由して真空ポンプ１１が接続されている。これにより、チャンバー６内を減圧にし、これを保持することができる。
【００４０】
２．イオン注入方法
第３の実施の形態に係るイオン注入方法は、第１の実施の形態に係るイオン注入方法と異なり、パターンマスク付き磁気ディスク２の回動角度を自在に設定できるようにすると共に、イオン照射器８についてはチャンバー６内に固定するようにしている。しかし、この相違は、パターンマスク付き磁気ディスク２の角度を可変にするか、あるいはイオン照射器８の角度を可変にするかの違いに過ぎず、パターンマスク付き磁気ディスク２とイオン照射器８との間の角度を可変にしている点では、両実施の形態は共通している。したがって、図３および図４、これらの図面に基づく説明については、第３の実施の形態においても同様である。
【００４１】
アルゴンイオンを、図４に示す保護膜２５に入射すると、保護膜２５内にて多重衝突を繰り返したアルゴンイオンおよび保護膜２５を構成する原子等が磁性膜２４内に入射し、磁性膜２４の垂直磁化が低下する。この結果、隣接するトラックが磁気的に分離された状態となり、隣接するトラック同士で干渉が生じにくくなるため、エラーレートの低減を図ることができる。アルゴンイオンの入射角θは、４５度以上６０度以下の範囲内にある角度のときに、磁性膜の垂直磁化の低減効果が大きい。
【００４２】
以上、本発明の好適な各実施の形態について説明したが、本発明は、上述の各実施の形態に限定されることなく、種々変形実施可能である。
【００４３】
例えば、上述の各実施の形態では、パターンマスク付き磁気ディスク２の両面にイオンを注入しているが、片面にイオンを注入しても良い。また、パターンマスク付き磁気ディスク２は、少なくとも磁性膜２４とその外側の面に保護膜２５を有するディスクであれば良く、下地膜２１あるいはシード膜２２，２３が無くても良い。磁性膜２４は、好適には、ＣｏＣｒＰｔ膜であるが、それ以外の種類の膜であっても良い。例えば、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ２、金属人工格子垂直多層膜を採用しても良い。また、保護膜２５は、好適には、ダイヤモンドライクカーボン膜であるが、それ以外の種類の膜であっても良い。例えば、グラファイトの膜を採用しても良い。
【００４４】
また、磁気ディスクを保持する保持手段は、磁気ディスクを装置内にて保持できる機能を有する限り、どのような形態であっても良い。また、イオン照射手段は、それ自身の回動機構の有無を問わず、イオンビームを曲げる機能を有していても良い。これにより、イオンビームの入射角を変更する場合に、イオン照射手段自身を回動しなくても、イオンビームを曲げることで対応できる。さらに、イオン照射手段は、一軸方向に回動できるものでなくも、二軸方向あるいは三軸方向に回動自在にできるものであっても良い。さらには、イオン照射手段は、イオン回動以外に、１〜３方向に向かって直線的に移動できるようにしても良い。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４６】
１．評価用のサンプル
図７に、実施例に用いた評価用のディスクの断面構造を模式的に示す。
【００４７】
この評価用のディスクは、市販のＨＤＤ用の磁気記録ディスクに用いられるガラス基板（以後、単に「基板」という）に、厚さ５ｎｍのＴａ膜、厚さ１０ｎｍのＲｕ膜、厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ膜、厚さ３ｎｍのＴａ膜の順に積層した複合積層ディスクである。基板に近いＴａ膜とその次のＲｕ膜は、シード膜である。ＣｏＣｒＰｔ膜は、記録層である。最外面のＴａ膜は、簡易的な耐酸化保護膜である。評価用のディスクは、基板上に上記膜を順にＤＣマグネトロンスパッタ法にて積層して作製した。
【００４８】
２．イオン注入方法
イオン注入装置には、先に説明した第３の実施の形態に示すイオン注入装置を用いた。
当該イオン注入装置のチャンバー内に、上述の評価用のディスクをセットし、減圧にした。真空度が１０−３Ｐａとなったことを確認した後、イオン照射器から照射されるイオンビームと評価用のディスクの表面（保護膜側の表面）との角度（入射角θ）を設定した。その後、イオン照射器からイオンビームを評価用のディスクの表面（保護膜側の表面）に向けて放射した。θは、０、５、１５、３０、４５および６０度の６段階に変化させて設定した。
【００４９】
図８は、イオンビームのエネルギー調整を説明するための図である。
【００５０】
イオンビームのエネルギー（イオンエネルギー：Ｅ（ｋｅＶ））は、θを大きくすると、記録層内の目標侵入深さに到達するイオン数が少なくなる。例えば、θ＝０度の場合には、目標侵入深さ（Ｘｎｍ）とそこに至るまでの通過距離とは等しい（図８の右側を参照）。一方、０＜θ＜９０の範囲では、θが大きくなるに従って、目標侵入深さ（Ｘｎｍ）に至るまでの通過距離（Ｙｎｍ）は、Ｘｎｍよりも長くなる（図８の左側を参照）。このため、θが異なっても目標侵入深さに到達するイオン数がほぼ同程度となるように、特にθが３０度以上の条件において、θの大きさに応じてイオンエネルギーを大きくした。
【００５１】
具体的には、表１に示すように、ドーズ（ｉｏｎｓ／ｃｍ２）が５．０Ｅ＋１５（＝５．０×１０１５）となるように、θが１５度までは２４．５ｋｅＶとし、θが３０、４５および６０度のときに、イオンエネルギーＥ（ｋｅＶ）をそれぞれ２７．５、３５．０および５１．５ｋｅＶとした。
【００５２】
【表１】
【００５３】
イオンビームを４００〜７００秒間照射した後、イオンビームの放射を停止した。その後、アルゴンイオンをチャンバー内に流入させ、減圧を常圧に戻し、チャンバーを開放した。解放後、評価用のディスクを取り出し、磁気特性の評価に供した。
【００５４】
３．評価方法
評価用のサンプルは、上記評価用のディスクから１０ｍｍ角に切り出した正方形の板とした。１０ｍｍ角に切り出した試料は、ＶＳＭ（振動試料型磁力計：理研電子製（Ｍｏｄｅｌ：ＢＨＶ−３０）によりプラスマイナス５ｋＯｅの範囲にてＭｓ（磁気モーメント）を測定した。
【００５５】
図９は、θを変化した際のＨ−Ｍｓ曲線の変化を示すグラフである。また、図１０は、θを変化した際の単位ドーズ当たりのＭｓの変化を示すグラフである。
【００５６】
図９に示すグラフから明らかなように、θを大きくすると、θ＝０度に比べてＨｃもＭｓも大きく低下することがわかった。θを大きくしてもＨｃに大きな変化は見られないが、Ｍｓは、θ＝４５度以上になると大きく低下した。この現象は、図１０のグラフで顕著である。θ＝３０度までは、単位ドーズ当たりのＭｓは緩やかに上昇しているが、θが４５、６０度になると、単位ドーズ当たりのＭｓが大きく上昇していることがわかる。この現象より、θが４５〜６０度の範囲でディスクにイオンを注入することにより、イオン注入による磁気特性の大幅な低減効果を期待できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る磁性膜へのイオン注入方法およびイオン注入装置は、高密度の磁気ディスクの製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るイオン注入装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すパターンマスク付き磁気ディスクをその左方向またはその右方向から見た図であり、ディスクホルダにパターンマスク付き磁気ディスクをセットした状態を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すパターンマスク付き磁気ディスクの両面にアルゴンイオンが照射されている状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図３に示す領域Ｄの部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るイオン注入装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るイオン注入装置の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例に用いた評価用のディスクの断面構造を模式的に示す。
【図８】本発明の実施例において、イオンビームのエネルギー調整を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例において、θを変化した際のＨ−Ｍｓ曲線の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例において、θを変化した際の単位ドーズ当たりのＭｓの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１ イオン注入装置
２ パターンマスク付き磁気ディスク（磁気ディスク）
３ ディスクホルダ（保持手段）
８ イオン照射器（イオン照射手段）
２０ 基板
２４ 磁性膜（ＣｏＣｒＰｔ膜）
２５ 保護膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）
３０ 固定部材（保持手段）
３１ 回転軸（保持手段、回転手段）
３２ モータ（回転手段）
４０ 軸（保持手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法であって、
上記磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入することを特徴とする磁性膜へのイオン注入方法。
【請求項２】
前記磁性膜は、ＣｏＣｒＰｔ膜であり、
前記保護膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする請求項１に記載の磁性膜へのイオン注入方法。
【請求項３】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減するイオン注入装置であって、
上記磁気ディスクを保持する保持手段と、
上記磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、上記少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段と、
を備え、
上記イオン照射手段は、それ自身の位置を変化させ、あるいはイオンの照射角度を変化させ、上記磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入することを特徴とするイオン注入装置。
【請求項４】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減するイオン注入装置であって、
上記磁気ディスクを保持する保持手段と、
上記磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、上記少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段と、
を備え、
上記保持手段は、上記磁気ディスクの上記少なくとも一方の面に注入されるイオンの入射角を変えることができるように回動でき、
上記イオン照射手段は、上記磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入することを特徴とするイオン注入装置。
【請求項５】
前記磁気ディスクを自転させるための回転手段を、さらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載のイオン注入装置。
【請求項１】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの製造工程において、上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減する磁性膜へのイオン注入方法であって、
上記磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入することを特徴とする磁性膜へのイオン注入方法。
【請求項２】
前記磁性膜は、ＣｏＣｒＰｔ膜であり、
前記保護膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする請求項１に記載の磁性膜へのイオン注入方法。
【請求項３】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減するイオン注入装置であって、
上記磁気ディスクを保持する保持手段と、
上記磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、上記少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段と、
を備え、
上記イオン照射手段は、それ自身の位置を変化させ、あるいはイオンの照射角度を変化させ、上記磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入することを特徴とするイオン注入装置。
【請求項４】
基板表面に、少なくとも磁性膜、当該磁性膜を保護する保護膜をその順に積層して成る磁気ディスクの上記磁性膜の一部にイオンを注入して、その注入領域における垂直磁化を低減するイオン注入装置であって、
上記磁気ディスクを保持する保持手段と、
上記磁気ディスクの少なくとも一方の面側に配置され、上記少なくとも一方の面にイオンを照射するためのイオン照射手段と、
を備え、
上記保持手段は、上記磁気ディスクの上記少なくとも一方の面に注入されるイオンの入射角を変えることができるように回動でき、
上記イオン照射手段は、上記磁性膜の面に立てた法線から４５度以上６０度以下の範囲内にある角度でイオンを注入することを特徴とするイオン注入装置。
【請求項５】
前記磁気ディスクを自転させるための回転手段を、さらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載のイオン注入装置。
【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２００９−１７００６２（Ｐ２００９−１７００６２Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０１５３（Ｐ２００８−１０１５３）
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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