JPH0896358A

JPH0896358A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0896358A
Application number: JP22789894A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujimoto; 一男藤本
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】基板装着用のトレーを、成膜装置内を循環移
動させ、トレー上に基板を装着した後、成膜装置の成膜
室に導入して成膜し、次いで成膜処理された基板を成膜
装置から取り出すようにした磁気記録媒体の製造方法に
おいて、運転を継続した状態で成膜部のエラーを防止す
る。【構成】成膜装置から移動してきたトレーに対し、超
音波振動ガス流を吹き付けて除塵処理を施す。【効果】成膜部のエラー原因となる、トレー上に付着
した水素化カーボンの微粉末等のダストを、運転を継続
した状態で効率的に除去することができる。トレーを交
換することなく成膜部のエラーを防止して、高品質な磁
気記録媒体を高い歩留りにて生産性良く、効率的に製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体の製造方法
に関する。詳しくは、成膜装置内を循環移動するトレー
上に基板を装着して成膜することにより磁気記録媒体を
製造する方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク等の磁気記録媒体は、基板
上に金属又は合金からなる磁性薄膜層（以下「磁性層」
と称す。）をメッキ法、真空蒸着法又はスパッタリング
法等によって被着形成することにより製造される。

【０００３】磁気記録媒体に対しては、その使用に際し
て磁気ヘッドとの物理的接触に耐えられるだけの十分な
耐磨耗性と、水蒸気等の腐食環境に磁性層が十分に耐え
られるだけの耐食性とが要求されており、このような要
求特性を満たすべく、基板上に形成した磁性層上に保護
層が形成されている。

【０００４】従来、この保護層としては、通常、磁気ヘ
ッドに対する耐磨耗性に優れているとされる炭素質膜が
用いられており、炭素質保護膜は、アルゴン等の希ガス
雰囲気下、グラファイトやアモルファスカーボンをター
ゲットとして用い、通常のスパッタリング法によって磁
性層上に被着形成されている。

【０００５】しかしながら、このようにして磁性層上に
炭素質保護膜を形成した磁気記録媒体では、実際の使用
に際して十分な耐磨耗性が得られないため、耐磨耗性の
向上を目的として、スパッタリング法により炭素質保護
膜を成膜する際、アルゴン等の希ガス中に水素ガスを共
存させて水素化カーボン保護膜を形成することが試みら
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】基板上に磁性層及び水
素化カーボン保護膜を工業的に成膜するには、一般に、
通過式の成膜装置を用い、ディスク状基板をトレーに装
着して搬送装置によって順次搬送しながら行う。このト
レーは、成膜装置内を循環移動させて繰り返し使用され
る。このような成膜方法において、成膜回数が増加する
につれて、搬送装置のトレー等にカーボンスパッタ成膜
時に形成された水素化カーボンの微粉末が付着して堆積
してくる。そして、トレーは水素化カーボンの微粉末が
付着した状態で成膜装置のリターン系を経由して磁気記
録媒体の脱着室に移送され、磁気記録媒体を脱着した
後、再び基板装着室に移送されて基板が装着され、再度
成膜室に移送され成膜が行われるが、この成膜室内にお
いて、真空に減圧される際、トレーに付着していた水素
化カーボン等の微粉末がトレーから発散して舞い上が
り、曳いては基板表面に付着する。

【０００７】基板に水素化カーボンの微粉末が付着した
状態で成膜を行うと、この微粉末が付着した箇所が、得
られる磁気記録媒体の欠陥（エラー）となる。このた
め、このように成膜毎に水素化カーボンの微粉末が付着
し、その付着量が増加するトレーを循環使用すると、時
間の経過と共に、磁気記録媒体の欠陥（エラー）が増加
してくる。

【０００８】従って、従来の方法においては、磁気記録
媒体のエラーが増加してきた場合には、トレー等の搬送
装置、特にトレーに堆積した水素化カーボンの微粉末を
定期的に除去する必要がある。

【０００９】しかしながら、この水素化カーボンの微粉
末の除去のためには、使用しているトレーを、予め水素
化カーボンを除去して清浄にした予備のトレーと交換す
る必要が出てくる。この予備のトレーは、使用前に予め
成膜装置内で真空乾燥する等の操作が必要となるためデ
ィスクのスパッタリングを一旦停止しなければならず、
操作が煩雑である上にこのような運転の停止により、生
産性が低下するという問題がある。

【００１０】また、予備のトレーは非常に高価であるた
め、その保有数量も必然的に限られ、水素化カーボンの
微粉末の付着量が増加すると、エラーの増加を抑えたデ
ィスクを製造するためのトレーの交換が間に合わず、製
品の歩留りが悪くなっていた。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決し、トレ
ーに付着した水素化カーボンの微粉末によるエラーの発
生を、成膜装置の運転を継続した状態で減少させること
ができる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の磁気記録媒体
の製造方法は、基板装着用のトレーを、成膜装置内を循
環移動させ、該トレー上に基板を装着した後、該成膜装
置の成膜室に導入して成膜し、次いで成膜処理された基
板を該成膜装置から取り出すようにした磁気記録媒体の
製造方法において、該成膜装置から移動してきたトレー
に、超音波により振動を与えたガス流を吹き付けて除塵
処理を施すことを特徴とする。

【００１３】請求項２の磁気記録媒体の製造方法は、請
求項１の方法において、該成膜室において、基板上に磁
性層を形成した後、該磁性層を覆う水素化カーボンより
なる保護層を形成することを特徴とする。

【００１４】請求項３の磁気記録媒体の製造方法は、請
求項１又は２の方法において、成膜装置が搬送式のイン
ライン型スパッタリング装置であることを特徴とする。

【００１５】以下に本発明を、基板上に磁性層及び水素
化カーボンよりなる保護層を形成して磁気記録媒体を製
造する方法を例示して詳細に説明する。

【００１６】本発明における磁気記録媒体の基板として
は、アルミニウム、アルミニウム合金、ガラス等の通常
のディスク状非磁性基板が用いられる。通常の場合、こ
れらの非磁性基板は、所定の厚さに加工後、その表面を
鏡面加工した後、非磁性金属、例えばＮｉ−Ｐ合金、Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｐ合金等を無電解メッキ処理等により約５〜
２０μｍの膜厚で成膜して表面層を形成させた後使用さ
れる。このようにして基板上に形成した表面層には必要
に応じてテクスチャ加工を施し、微細な溝又は凸凹を精
度良く加工形成し、特定の表面粗さに仕上げた表面加工
層とする。このテクスチャ加工により、磁気ヘッドと磁
気記録媒体との吸着が防止でき、且つＣＳＳ特性が改善
され、更に磁気異方性が良好となる。

【００１７】更に、この表面加工層上には下地層を形成
した後、磁性層を被着形成する。下地層は、通常、スパ
ッタリング法により、例えば膜厚５０〜２０００Å程度
のクロム下地膜を成膜することにより形成される。

【００１８】この下地層上に形成される磁性層として
は、通常、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｘ，
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｘ，Ｃｏ−Ｗ−Ｘ等で表されるＣｏ系合金
の磁性薄膜層が好適である。なお、ここで、Ｘとしては
Ｌｉ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｓ，Ｙ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｓｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｌａ，Ｃｅ，
Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ及びＥｕよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の元素が挙げられる。

【００１９】このようなＣｏ系合金からなる金属磁性層
は、通常、スパッタリング等の手段により基板の下地層
上に被着形成される。この金属磁性層の膜厚としては、
通常、５０〜６００Åの範囲とされる。

【００２０】次いで、このようにして形成された磁性層
上に水素化カーボン保護膜をスパッタリングにより形成
する。

【００２１】水素化カーボン膜とは、水素と炭素を含有
する膜であれば良く、特に限定されるものではないが、
例えば、カーボンをターゲットとして希ガスと水素ガス
を含むプラズマ中でスパッタリングすることにより形成
される。ここで使用されるターゲットとしては、ダイヤ
モンド状、グラファイト状、又は、アモルファス状のカ
ーボンが用いられる。

【００２２】また、希ガスとしては、アルゴン、ヘリウ
ム、ネオン、キセノン、ラドン、クリプトン等が挙げら
れるが、これらのうち、特に、アルゴンが好適に用いら
れる。アルゴンガス等の希ガスと水素ガスを含むスパッ
タリング雰囲気中の水素ガスの含有量は、通常、２〜２
０体積％、望ましくは５〜１０体積％の範囲である。

【００２３】スパッタリング法としては、通常、直流マ
グネトロンスパッタリング法が採用されるが、高周波マ
グネトロンスパッタリング法も使用できる。

【００２４】スパッタリング時のチャンバー内の圧力
は、通常、０．５〜２０ｍＴｏｒｒ、望ましくは１〜１
０ｍＴｏｒｒとされ、基板の温度は、通常、３００℃以
下、望ましくは常温〜２５０℃の範囲とされる。基板と
ターゲットとの間隔、スパッタ時間、投入電力等は、形
成する水素化カーボン保護膜の膜厚に応じて適宜決定さ
れる。

【００２５】なお、水素化カーボン保護膜の厚さは、通
常、５０〜１０００Å、望ましくは１００〜６００Åの
範囲である。

【００２６】以下に、本発明における成膜方法の実施例
について図面を参照して詳細に説明する。

【００２７】図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法
の実施に当り、各構成層の成膜に好適に用いられるイン
ライン式スパッタリング装置の一実施例を示す概略構成
図、図２は、図１に示すスパッタリング装置のリターン
系路に設けられた超音波振動ガスブロータイプの除塵装
置を示す斜視図、図３は図２のIII-III 線に沿う断面図
である。

【００２８】まず、基板ホルダー１は搬送装置によっ
て、基板装着室１１に移され、該基板ホルダー１のトレ
ー１Ａにディスク状基板２が所定枚数取り付けられる。
次いで、この基板ホルダー１はローディングチャンバー
室１２に搬送され、所定圧力に減圧されると共に所定温
度に昇温される。

【００２９】次に、この基板ホルダー１はスパッター室
１３の第１領域１３Ａに搬送され、基板ホルダー１のト
レーに装着された基板２がＣｒ等の下地層ターゲット面
３及びＣｏ系合金等の磁性層ターゲット面４を通過する
間に、その基板の表面上（テクスチャ表面加工層上）に
Ｃｒ等の下地層及びＣｏ系合金等の磁性層が、希ガス雰
囲気下、前述の所定条件でスパッタリングにより被着形
成される。

【００３０】次いで、基板ホルダー１は、スリット１４
を経てスパッター室１３の第２領域１３Ｂに搬送され
る。この第２領域１３Ｂには、配管６より水素ガスが、
また、配管７よりアルゴンガスがそれぞれ所定割合で導
入され、内部は所定の混合ガス雰囲気とされている。こ
の第２領域１３Ｂ内において、基板ホルダー１がカーボ
ン保護層ターゲット面５を通過する間に、スパッタリン
グにより、基板ホルダー１上のディスク状基板２の磁性
層上に水素化カーボン保護膜が被着形成される。

【００３１】次いで、アンローディングチャンバー室１
５に基板ホルダー１が移され、常温及び大気圧下に戻さ
れ、搬送装置によりコンベア１６及びリターン系路１７
を経て、基板脱着室１８に搬送され、基板ホルダー１の
トレー１Ａから基板２が取り外される。その後、基板ホ
ルダー１は搬送装置によってコンベア１９を経て基板装
着室１１に戻される。そして、この基板ホルダー１のト
レー１Ａに再び基板が取り付けられ、搬送装置によって
上気した順路を順次搬送され、繰り返し巡回使用され
る。本実施例においては、リターン系路１７に除塵装置
２０が設けられている。また、本発明において、成膜装
置とは、ローディングチャンバー室１２から、アンロー
ディングチャンバー室１５までの成膜工程を含む装置を
示す。

【００３２】巡回使用により成膜回数が増加するにつれ
て、前述の如く、基板ホルダー１のトレー１Ａ等に、カ
ーボンスパッタ成膜時に形成された水素化カーボン微粉
末が付着して堆積する。従来において、この微粉末は、
基板ホルダーを巡回してローディングチャンバー室１２
に入れて真空引きにした際に、該トレー等から剥れてダ
ストとなって舞い上がり、ディスク基板の表面に付着し
てエラーを発生させる。更に、トレーは循環使用されて
いるため、時間の経過と共にトレーに付着している水素
化カーボンの微粉末が増加することから、エラー発生率
は増加する。

【００３３】本実施例では、上記リターン系路１７に設
けた超音波振動ガスブロータイプの除塵装置２０によ
り、トレー表面に付着した水素化カーボンの微粉末を吹
き飛ばし、基板成膜時のエラーを減少させる。

【００３４】図２はこのリターン系路１７に設けられた
除塵装置２０の構成を示す斜視図であり、図３は図２の
III-III 線に沿う部分の断面を示している。ただし、図
２において、一方のガス噴射器２０Ｂのカバー２１Ｂは
図示を省略した。また、図３は、ガス噴射器２０Ｂをト
レー１Ａが通過している状態を示す断面図である。

【００３５】以下に、この除塵装置による除塵システム
について説明する。

【００３６】本実施例において、除塵装置２０は、トレ
ー１Ａの図２における手前側の面を除塵するガス噴射器
２０Ａと、トレー１Ａの図２における裏側の面を除塵す
るガス噴射器２０Ｂとを備えるものである。基板ホルダ
ー１のトレー１Ａは搬送装置（図示せず）によって、ガ
ス噴射器２０Ａの噴射器本体２１Ａとカバー２２Ａとの
間及びガス噴射器２０Ｂの噴射器本体２２Ａとカバー２
２Ｂとの間を、順次、板面を鉛直にした起立姿勢にて矢
印Ｘ方向に走行され、これによって、トレー１Ａの両面
が除塵処理される。

【００３７】次に、ガス噴射器２０Ｂの構成について、
図３を参照して説明する。

【００３８】ガス噴射器２０Ｂの噴射器本体２１Ｂは縦
長の箱状体であり、そのトレー通過面２３Ｂにはそれぞ
れ上下方向に延在するガス吹出口２４Ｂと吸込口２５Ｂ
とが並設されている。ガス吹出口２４Ｂはガス吹出管２
６Ｂに接続され、吸込口２５Ｂはガス吸込管２７Ｂに接
続されている。このガス吹出管２６Ｂ及び吸込管２７Ｂ
は、ポンプ２８、フィルター２９、スリット構造のヘッ
ド３０及び循環配管３１と共に循環系路を構成してい
る。ヘッド３０には超音波発振器３２が取り付けられて
いる。

【００３９】このガス噴射器２０Ｂによれば、ポンプ２
８により、吸込口２５Ｂより吸い込まれたガスは、吸込
管２７Ｂから、循環配管３１のフィルター２９で除塵さ
れ、その後、ヘッド３０にて超音波発振器３２により超
音波振動が加えられる。そして、振動ガス流がガス吹出
管２６Ｂ、ガス吹出口２４Ｂを経てトレー１Ａに吹き付
けられる。これにより、トレー１Ａ表面に付着ないし堆
積した水素化カーボン等の微粒状ダストが吹き払われ
る。舞い上ったダストを含むガスは、上述の如く、吸込
口２５Ｂ、吸込管２７Ｂを経て吸引され、除塵後、超音
波振動が加えられ、再びトレー１Ａに向けて噴射され
る。このように、超音波振動ガス流の吹き付けで除塵処
理されたトレー１Ａが次の基板脱着室１８へ送られる。

【００４０】なお、カバー２２Ｂは、トレー１Ａに吹き
付けられたガス流でトレー１Ａから舞い上ったダストが
周囲に飛散しないようにするためのものである。また、
４０は、イオン化空気をトレー１Ａ側へ吹き付けて、静
電気を除去し、ガス流によるダストの吹き払いを容易に
するための除電バーである。

【００４１】ガス噴射器２０Ａもこのガス噴射器２０Ｂ
と同様の構成とされている。２６Ａはガス吹出管、２７
Ａは吸込管である。

【００４２】本発明において、吹き付けに用いるガスに
付与する超音波振動の周波数としては、一般に、５〜１
００ｋＨｚ、特に１０〜５０ｋＨｚの範囲内とするのが
好ましい。また、超音波振動させたガスの吹き出し速度
としては、一般に、１０ｍ／ｓｅｃ以上、特に３０ｍ／
ｓｅｃ以上、とりわけ５０〜１０００ｍ／ｓｅｃの範囲
が好適である。また、トレー面と上記ガス吹出口との距
離はできる限り近い方が望ましい。

【００４３】なお、吹き付けに用いるガスは、水分含有
率の極力少ない乾燥ガスであれば良く、そのガス種に特
に制限はないが、作業の安全性及びコストの面で空気が
好ましい。

【００４４】除塵装置による除塵は、トレー上の水素化
カーボンの微粉末の付着量が多くなったときのみ行って
も良く、また、リターン系に戻されたトレーについて常
に行うようにしても良い。この除塵処理は、トレーから
基板を脱着する前に限らず、脱着後に行っても良い。

【００４５】このような方法によれば、トレーを交換す
ることなく、また、一旦成膜運転を停止して成膜装置内
の減圧を解除することなく、運転を継続した状態におい
て、基板成膜部のエラーを減少させることができる。

【００４６】

【作用】本発明によれば、成膜部のエラー原因となる、
トレー上に付着した水素化カーボンの微粉末等のダスト
を、運転を継続した状態で容易に除去することができ
る。しかも、除塵は、超音波振動ガス流により行うた
め、極めて効率的に行える。

【００４７】

【実施例】以下に具体的な実施例を挙げて本発明をより
詳細に説明する。

【００４８】実施例１図１に示すインライン式スパッタリング装置を用いて、
基板ホルダー１にテクスチャ加工を施したディスク状基
板（アルミニウム基板）を装着し、スパッター室１３に
搬送して順次Ｃｒ下地層、Ｃｏ系磁性層及び水素化カー
ボン膜を成膜して磁気記録媒体を製造した。

【００４９】水素化カーボン膜の成膜条件は成膜圧力４
ｍＴｏｒｒ、水素／アルゴン混合比＝１／１０（体積
比）の割合とし、リターン系路１７に戻されたトレー１
Ａの両面を図２に示した除塵装置２０により除塵処理し
た後、循環使用した。

【００５０】なお、ガス噴射器２０Ａ，２０Ｂのガス吹
出速度は２００ｍ／ｓｅｃ，超音波振動周波数は１８ｋ
Ｈｚとした。

【００５１】その結果、運転当初のエラー個数を１とし
た場合のエラー増加率は、図４のNo. １に示す如く、２
０時間の運転においても、わずかに１．５倍以内であっ
た。

【００５２】一方、この除塵装置を停止して、トレーの
除塵処理を全く行わずにトレーを循環使用したところ、
エラー個数は図４の No.２に示す如く増加傾向を示し、
２０時間後にはエラー個数は約３倍にも増加した。

【００５３】以上の結果から、本発明によれば、エラー
の少ない磁気ディスクを生産性良く製造することができ
ることが明らかである。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の磁気記録媒
体の製造方法によれば、基板装着用のトレーを、成膜装
置内を循環移動させ、該トレー上に基板を装着した後、
該成膜装置の成膜室に導入して成膜し、次いで成膜処理
された基板を該成膜装置から取り出すようにした磁気記
録媒体の製造方法において、トレーに付着した、成膜部
のエラー原因となる水素化カーボン微粉末等の微粒状ダ
ストを、トレーの交換を行うことなく、運転を継続した
状態で容易かつ効率的に除去して、エラーの少ない、高
品質な磁気記録媒体を高い歩留りにて生産性良く、効率
的に製造することができる。

【００５５】請求項２の磁気記録媒体の製造方法によれ
ば、水素化カーボンの微粉末による成膜部のエラーを効
率的に防止することができる。

【００５６】請求項３の磁気記録媒体の製造方法によれ
ば、搬送式のインライン型スパッタリング装置により、
高い生産性のもとに磁気記録媒体を製造することができ
る。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法の実施に好適
なインライン式スパッタリング装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】図１に示すスパッタリング装置に設けられた除
塵装置を示す斜視図である。

【図３】ガス噴射器の詳細を示す断面図である。

【図４】実施例１におけるエラー増加率の推移を示すグ
ラフであり、No. １は本発明例、No. ２は比較例を示
す。

【符号の説明】

１基板ホルダー１Ａトレー２ディスク状基板３下地層ターゲット面４磁性層ターゲット面５保護層ターゲット面１１基板装着室１２ローディングチャンバー室１３スパッター室１３Ａ第１領域１３Ｂ第２領域１５アンローディングチャンバー室１７リターン系路１８基板脱着室２０除塵装置２０Ａ，２０Ｂガス噴射器２１Ａ，２１Ｂ噴射器本体２２Ａ，２２Ｂカバー２４Ｂガス吹出口２５Ｂガス吸込口２６Ａ，２６Ｂガス吹出管２７Ａ，２７Ｂガス吸込管２８ポンプ２９フィルター３０ヘッド３２超音波発振器４０除電バー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板装着用のトレーを、成膜装置内を循
環移動させ、該トレー上に基板を装着した後、該成膜装
置の成膜室に導入して成膜し、次いで成膜処理された基
板を該成膜装置から取り出すようにした磁気記録媒体の
製造方法において、該成膜装置から移動してきたトレーに、超音波により振
動を与えたガス流を吹き付けて除塵処理を施すことを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】請求項１の方法において、該成膜室にお
いて、基板上に磁性層を形成した後、該磁性層を覆う水
素化カーボンよりなる保護層を形成することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】請求項１又は２の方法において、成膜装
置が搬送式のインライン型スパッタリング装置であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。