(57)【要約】【課題】緩衝効果を更に向上させて、柔らかい基板を用いた場合でも基板の損傷や破損を防止することが可能な基板支持装置を提供する。【解決手段】基板に設けられたセンター孔に基板保持部を挿入し、前記基板保持部で前記基板を鉛直姿勢で支持する基板支持装置は、前記基板保持部に連結された第１の連結板と、前記第１の連結板に対向して配置され、前記基板を基板ホルダーに搬送する搬送ロボットに連結された第２の連結板と、前記第１の連結板と第２の連結板とを接続する少なくとも３つの線状の支持部材と、前記第１の連結板と第２の連結板との間に配置された弾性を有する緩衝部材と備える。【選択図】図６
2010222700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられたセンター孔に基板保持部を挿入し、前記基板保持部で前記基板を鉛直姿勢で支持する基板支持装置であって、
前記基板保持部に連結された第１の連結板と、
前記第１の連結板に対向して配置され、前記基板を基板ホルダーに搬送する搬送ロボットに連結された第２の連結板と、
前記第１の連結板と第２の連結板とを接続する少なくとも３つの線状の支持部材と、
前記第１の連結板と第２の連結板との間に配置された弾性を有する緩衝部材と、
を備えることを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
前記少なくとも３つ支持部材は、前記緩衝部材の復元力によって、前記第１の連結板と第２の連結板との間に、それぞれ引っ張られた状態で接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項３】
前記少なくとも３つ支持部材は、互いに同じ長さであり、かつ、弱弾性又は非弾性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板支持装置。
【請求項４】
前記緩衝部材は、コイルバネであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項５】
前記第１、第２の連結板の少なくとも一方に前記第１、第２の連結板の間隔を調整するための調整機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板支持装置。
【請求項６】
前記支持部材の両端に係止部が設けられ、前記第１、第２の連結板には前記支持部材を通すための貫通孔及び前記支持部材を前記貫通孔に通すための切り込みが形成され、前記支持部材はその両端の係止部を前記第１、第２の連結板の側面に係止させることによって前記第１、第２の連結板の間に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板支持装置。
【請求項７】
前記第１、第２の連結板の少なくとも一方に、貫通孔及び当該貫通孔に前記支持部材を挿入するための切り込みを有するボルト状固定具と、前記ボルト状固定具の雄ねじ部に噛合する切り込みを有する雌ネジ部とが配置され、
前記第１、第２の連結板、前記ボルト状固定具及び前記雌ネジ部の切り込みを合わせることで、前記支持部材が前記第１、第２の連結板の貫通孔及び前記ボルト状固定具の貫通孔に挿入されていることを特徴とする請求項６に記載の基板支持装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板支持装置と、前記基板支持装置に連結され、前記基板を前記基板ホルダーに搬送する搬送ロボットとを有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項９】
前記基板ホルダーに前記基板を装着するための基板装着孔が設けられ、前記基板装着孔には前記基板を支持するための固定爪と前記基板を装着又は取り外すための可動爪が設けられており、
前記搬送ロボットにより前記基板支持装置の前記基板保持部で支持された前記基板を前記基板装着孔に挿入し、且つ、前記基板を前記固定爪に押し当て、前記基板が前記固定爪に押し当てられた後、前記可動爪を前記基板に押し当てることによって前記基板が前記基板ホルダーの前記基板装着孔に装着されることを特徴とする請求項８に記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
基板搬送装置、少なくとも１つの成膜チャンバを含む複数のチャンバ、及び、キャリアを備えた製造装置を用いて電気デバイスを製造する製造方法であって、
前記基板搬送装置は、基板支持装置および搬送ロボットを含み、基板を前記基板ホルダーに搬送するように構成され、
前記基板支持装置は、前記基板に設けられたセンター孔に基板保持部を挿入し、前記基板保持部で前記基板を鉛直姿勢で支持するように構成され、かつ、
前記基板保持部に連結された第１の連結板と、
前記第１の連結板に対向して配置され、前記搬送ロボットに連結された第２の連結板と、
前記第１の連結板と前記第２の連結板とを接続する少なくとも３つの線状の支持部材と、
前記第１の連結板と前記第２の連結板との間に配置された弾性を有する緩衝部材とを含み、
前記キャリアは、前記基板ホルダーを保持して前記複数のチャンバ間を搬送するように構成され、
前記製造方法は、
前記基板搬送装置から前記キャリアに基板を搬送する工程と、
前記キャリアを前記成膜チャンバに搬送して、前記基板に成膜を行なう工程を含む、
ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ハードディスク（磁気記憶媒体）用の基板等を支持する基板支持装置及び基板搬送装置、電気デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中央にセンター孔を有する基板（例えば、ハードディスク用基板）を鉛直姿勢で搬送するため、このセンター孔にＶ溝を備えた基板支持装置を挿入して基板を支持し、搬送ロボットによって基板支持装置ごと基板を搬送している。ところが、このように鉛直姿勢で支持された基板を、基板ホルダーに設けられた装着孔に装着する際に搬送ロボットによって装着孔の固定爪に過剰に押し付けてしまい、基板の外周部が固定爪によって傷付けられることがある。
【０００３】
このような課題を解決するため、特許文献１（特開２００１−８９８５１号公報には、基板保持部に緩衝機構を介装して基板を支持する基板支持装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の基板の材質及び寸法の多様化により緩衝機構の更なる柔軟性が必要となってきた。具体的には、基板の材質として、固定爪より柔らかい材質の基板を用いた場合、基板の外周部に傷を付けずに基板ホルダーに装着するためには、更に弾性を有する緩衝機構が必要となってきた。また、基板寸法が小さくなるにつれて基板質量が軽くなり、基板装着の緩衝機構は基板質量に適した柔軟性、即ち、より柔らかい弾性を有する緩衝機構が必要となってきた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、緩衝効果をより向上させることが可能な基板支持装置及びそれを用いた基板搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面は、基板に設けられたセンター孔に基板保持部を挿入し、前記基板保持部で前記基板を鉛直姿勢で支持する基板支持装置に係り、該基板支持装置は、前記基板保持部に連結された第１の連結板と、前記第１の連結板に対向して配置され、前記基板を基板ホルダーに搬送する搬送ロボットに連結された第２の連結板と、前記第１の連結板と第２の連結板とを接続する少なくとも３つの線状の支持部材と、前記第１の連結板と第２の連結板との間に配置された弾性を有する緩衝部材と、を備える。
【０００８】
本発明の第２の側面は、基板搬送装置に係り、該基板搬送装置は、前記基板支持装置と、前記基板支持装置に連結され、前記基板を前記基板ホルダーに搬送する搬送ロボットとを有する。
【０００９】
本発明の第３の側面は、基板搬送装置、少なくとも１つの成膜チャンバを含む複数のチャンバ、及び、キャリアを備えた製造装置を用いて電気デバイスを製造する製造方法に係り、該製造方法は、前記基板搬送装置は、基板支持装置および搬送ロボットを含み、基板を前記基板ホルダーに搬送するように構成され、前記基板支持装置は、前記基板に設けられたセンター孔に基板保持部を挿入し、前記基板保持部で前記基板を鉛直姿勢で支持するように構成され、かつ、前記基板保持部に連結された第１の連結板と、前記第１の連結板に対向して配置され、前記搬送ロボットに連結された第２の連結板と、前記第１の連結板と前記第２の連結板とを接続する少なくとも３つの線状の支持部材と、前記第１の連結板と前記第２の連結板との間に配置された弾性を有する緩衝部材とを含み、前記キャリアは、前記基板ホルダーを保持して前記複数のチャンバ間を搬送するように構成され、前記製造方法は、前記基板搬送装置から前記キャリアに基板を搬送する工程と、前記キャリアを前記成膜チャンバに搬送して、前記基板に成膜を行なう工程を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板を基板ホルダーに装着する際に基板にかかる外力を軽減でき、固定爪より柔らかい材質の基板を装着する場合でも基板の外周への損傷や破損を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る基板ホルダーを示す正面図である。
【図２】本発明に係る基板搬送装置により基板を基板カセットから取り出し、基板ホルダーに装着するまでの工程を説明する図である。
【図３】本発明に係る基板支持装置を示す側断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線における断面分解図である。
【図５】本発明に係る基板支持装置の連結板と支持部材との連結構造を説明する図である。
【図６】本発明に係る基板搬送装置により基板を基板ホルダーの基板装着孔へ受け渡す動作を説明する図である。
【図７】基板が固定爪に片当りした状態から２つの固定爪に押し当てられるまでの動作を説明する図である。
【図８】基板保持部の取り付け位置の他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法によって製造される磁気記録媒体の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図１０】本発明の実施形態にかかる薄膜形成装置（磁気記録媒体製造装置）の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法の流れを説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は基板を保持する基板ホルダーの構成を示す図である。なお、図１は基板が装着された状態の基板ホルダーの正面図を示す。図１に示すように基板ホルダー２ａは、基板１を装着するための基板装着孔２ｂと、基板装着孔２ｂの中で基板１を支持するための２つの固定爪６とを備えている。また、基板ホルダー２ａは基板１を基板装着孔２ｂに装着したり、装着孔２ｂから取り外したりするための可動爪７と、可動爪７を駆動する可動爪駆動機構（以下、駆動機構という）１２とを備えている。
【００１３】
基板１は図１に示すように中央にセンター孔を有する円盤状のハードディスク用基板でありうる。基板搬送ロボット（以下、搬送ロボットという）３の操作によりＶ溝を有する基板保持部５が基板１のセンター孔に挿入され、基板１は基板保持部５により鉛直姿勢で支持した状態で搬送される。本実施形態では、ハードディスク用基板を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限ることなく、センター孔を基板保持部で支持する全ての基板の支持や搬送に使用することができる。
【００１４】
次に、図１及び図２Ａ〜２Ｃを参照して搬送ロボット３により基板１を基板ホルダー２ａに装着する工程を説明する。図２Ａは本発明の実施形態に係る基板搬送装置により基板１を鉛直姿勢で基板カセット９から取り出す状態、図２Ｂは搬送ロボット３を旋回して基板１を基板ホルダー２ａ側に移動させた状態を示す。図２Ｃは基板１を基板ホルダー２ａの基板装着孔２ｂへ渡す状態を示す。
【００１５】
まず、図２Ａに示すように搬送ロボット３は、その先端に設けられた基板保持部５を、基板カセット９に格納された基板１のセンター孔に挿入することによって、基板１を支持する。搬送ロボット３は基板１を支持したまま、図２Ｂに示すように基板ホルダー２ａの向きに旋回することによって、基板１を移動させる。この際、図１に示す基板ホルダー２ａの可動爪７は駆動機構１２により押し下げられている。
【００１６】
次いで、図２Ｃに示すように搬送ロボット３は基板１を基板ホルダー２ａに向けて移動させ、基板１を基板装着孔２ｂに挿入する。続いて、搬送ロボット３は基板１を基板装着孔２ｂの上側の固定爪６に押し当て、最後に駆動機構１２により押し下げられている可動爪７の押し下げを解除し、可動爪７を上方に押し上げることで固定爪６と可動爪７により基板１が支持され、基板１の装着を完了する。なお、図２Ａ〜２Ｃは基板の搬送工程を説明する図であるため、構造の詳細は省略している。
【００１７】
図３は本発明の実施形態に係る基板支持装置の一実施形態を示す側断面図、図４は図３のＸ−Ｘ線における断面を分解して示す断面分解図である。図３では図１や図２Ａ〜２Ｃと同一部分には同一符号を付している。本実施形態の基板支持装置は、基板ホルダー２ａに基板１を装着するために搬送ロボット３により基板１を固定爪６に押し当てる時に基板１が傷付けられるのを防止するための緩衝機構を備えている。この緩衝機構は、上記特開２００１−８９８５１号公報に記載された緩衝機構を更に改良し、基板１を基板ホルダー２ａに装着する際に基板１にかかる外力を軽減し、基板１への損傷や破損を確実に防止するものである。
【００１８】
基板支持装置８は図３、図４に示すように第１の連結板８１がＶ溝を有する基板保持部５に固定され、第１の連結板８１に対向して第２の連結板８２が配置されている。第２の連結板８２は搬送ロボット３のアームの先端に固定されている。第１の連結板８１と第２の連結板８２とは複数の線状（紐状）の支持部材４ａ、４ｂ、４ｃで接続され、第１、第２の連結板８１、８２の間には弾性を有する緩衝部材８０が配置されている。
【００１９】
複数の支持部材４ａ、４ｂ、４ｃは、同じ長さで強い強度と非弾性（又は弱弾性）を有し、第１、第２の連結板８１、８２の間に緩衝部材８０を配置することにより、第１、第２の連結板８１、８２は緩衝部材８０の弾性力（バネの復元力）により引っ張り力を受ける。そのため、図３に示すように、第１、第２の連結板８１、８２は、複数の支持部材４ａ、４ｂ、４ｃにより、互いに離隔する方向への動きが規制され、複数の支持部材４ａ、４ｂ、４ｃは、各々引っ張られた状態で２つの連結板８１、８２を接続することになり、この状態でバランスが保たれる。
【００２０】
図４に示すように第１の連結板８１には第１穴８１ａ、第２穴８１ｂ及び第３穴８１ｃが形成され、第２の連結板８２にはこれら第１穴８１ａ、第２穴８１ｂ及び第３穴８１ｃにそれぞれ対向して第４穴８２ａ、第５穴８２ｂ及び第６穴８２ｃが形成されている。第１の連結板８１と第２の連結板８２とは、同じ長さの線状（紐状）の第１支持部材４ａ、第２支持部材４ｂ及び第３支持部材４ｃによって接続されている。
【００２１】
即ち、第１支持部材４ａの両端には、それぞれ第１の連結板８１、第２の連結板８２に係止される係止部が設けられている。第１支持部材４ａの一端は第１の連結板８１の第１穴８１ａに、他端は連結板８２の第４穴８２ａに挿入され、第１支持部材４ａの両端の係止部を各連結板の側面に係止させることで第１、第２の連結板８１、８２の間に第１支持部材４ａが接続されている。
【００２２】
同様に、第２支持部材４ｂの両端には係止部が設けられ、第２支持部材４ｂの一端は連結板８１の第２穴８１ｂに、他端は連結板８２の第５穴８２ｂに挿入され、第２支持部材４ｂの両端に取り付けられる係止部が各連結板の側面に係止させている。この構造により第１、第２の連結板の間に第２支持部材４ｂが接続されている。
【００２３】
同様に、第３支持部材４ｃの両端には係止部が設けられ、第３支持部材４ｃの一端は連結板８１の第３穴８１ｃに、他端は連結板８２の第６穴８２ｃに挿入され、第３支持部材４ｃの両端に取り付けられる係止部が各連結板の側面に係止させている。この構造により、第１、第２の連結板８１、８２の間に第３支持部材４ｃが接続されている。なお、基板保持部５は第１の連結板８１の第１穴８１ａ、第２穴８１ｂ及び第３穴８１ｃを結ぶ三角形の中心に位置するように配置されている。
【００２４】
このような第１、第２の連結板８１、８２を接続する線状（紐状）の支持部材や緩衝部材等を用いた支持構造は、基板１を基板ホルダーに装着する際に搬送ロボット３からの過剰な押し付け力を逃がし、基板保持部５に保持された基板１の破損や損傷を防止する。これら第１、第２の連結板８１、８２と少なくとも３つ以上の支持部材４ａ、４ｂ、４ｃとの接続構造は詳しく後述する。
【００２５】
なお、図３及び図４では第１の連結板８１、第２の連結板８２を設けたが、基板保持部５と第１の連結板８１とを一体で構成し、搬送ロボット３と第２の連結板８２とを一体で構成してもよい（例えば特許文献１の図３参照）。また、緩衝部材８０としては、弾性を有する部材であれば良く、好ましくはコイルバネを好適に用いることができる。
【００２６】
更に、第１支持部材４ａ、第２支持部材４ｂ及び第３支持部材４ｃは、弱弾性を有する弱弾性の部材でも良いが、好ましくは非弾性の非弾性部材を用いるのが良い。本実施形態では、例えば、多数のステンレス製ワイヤー細線を編むことにより、１本の紐状で非弾性を有する支持部材を作製している。
【００２７】
この構造では、強い強度を確保できると共に自由に折り曲げ可能な紐状の非弾性の支持部材が得られる。ここで、支持部材の非弾性とは、外力を取り去ったら再び元の状態に回復しない性質を言い、この例では多数の金属細線を編むことで作製した紐状の支持部材を用いている。もちろん、支持部材は上述のように緩衝部材８０の弾性力により互いに離隔する方向に力を受ける第１、第２の連結板８１、８２の動きを規制するものであるため、ある程度の弾性を有する弱弾性の支持部材を用いても良い。また、３つの支持部材４ａ、４ｂ及び４ｃを用いたが、少なくとも３つ以上の支持部材があれば良い。
【００２８】
図５Ａ〜５Ｃは第１、第２の連結板８１、８２を少なくとも３つ以上の線状（紐状）の支持部材で接続する構造を説明する図である。図５Ａは第１の連結板８１に設けられた第１穴８１ａの拡大斜視図である。第１の連結板８１の側面には、第１支持部材４ａを第１穴８１ａに通すための切り込み８５が形成されている。
【００２９】
図５Ｂは第１の連結板８１に第１支持部材４ａを接続する構造を示す。第１支持部材４ａを連結板８１に係止するための係止部５０は、ボルト状固定具５２ａと雌ネジ部５１ａから構成されている。ボルト状固定具５２ａの雄ネジ部は、第１の連結板８１に形成された雌ネジにネジ込まれる。雌ネジ部５１ａはボルト状固定具５２ａの雄ネジ部に噛合している。ボルト状固定具５２ａの中央には貫通孔が形成され、更に、ボルト状固定具５２ａには、当該貫通孔に第１支持部材４ａを通すための切り込み（不図示）が形成されている。ボルト状固定具５２ａは、第１の連結板８１に対して軸方向に位置が調整可能であり、第１、第２の連結板８１、８２の間隔を調整する調整機構を備えている。
【００３０】
雌ネジ部５１ａにも第１支持部材４ａを通すための切り込み（不図示）が形成され、雌ネジ部５１ａを回転させることで第１支持部材４ａをボルト状固定具５２ａの貫通孔に通すことができる。図５Ｂに示すように、第１支持部材４ａは、その端部に球状部（係止部）４０ａを有し、球状部４０ａがボルト状固定具５２ａの端部の凹部に係止して第１支持部材４ａの一端を第１の連結板８１に接続する構造である。なお、本実施形態では、第１支持部材４ａの端部は球面状に形成したものを使用したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、すり鉢状や円錐状など他の構造でも構わない。その他の支持部材も同様である。
【００３１】
このようにボルト状固定具５２ａの切り込み、雌ネジ５１ａの切り込み、第１の連結板８１の側面に形成された切り込み８５を揃えることにより図５Ｃに示すように第１支持部材４ａをボルト状固定具５２ａの貫通孔と第１穴８１ａに通すことができる。第１の連結板８１の第１穴８１ａは第１支持部材４ａが移動することができる程度の直径（遊び）を有する。これは、図６Ｂに示すように基板１を基板装着孔２ｂに装着する時に基板支持装置８が撓んでも支持部材４ａ、４ｂ、４ｃが連結板８１、８２の貫通孔の中である程度の移動が可能となり、基板装着動作に支障がないようにするためである。第１、第２の連結板８１、８２のその他の貫通穴も同様である。その後、雌ネジ部５１ａを第１の連結板８１側に締め付けることで第１支持部材４ａの接続が完了する。
【００３２】
一方、第１支持部材４ａの他端にも同様に球状部（係止部）４０ａが形成され、第２の連結板８２の側面にも第４穴８２ａに第１支持部材４ａを通すための切り込みが形成されている。第２の連結板８２には切り込みを形成するだけでボルト状固定具等は配置しなくても良い。そして、第１支持部材４ａの他端側をその切り込みから第２の連結板８２の第４穴８２ａに通すことで、第１支持部材４ａの他端側の球状部（係止部）４０ａを第２の連結板８２に係止させる。なお、第２の連結板８２にも第１支持部材４ａの他端側の球状部４０ａと係合する凹部が形成されている。
【００３３】
こうして第１支持部材４ａを第１、第２の連結板８１、８２の間に接続することができる。第２支持部材４ｂ及び第３支持部材４ｃも全く同様の構造で２つの連結板の間に接続する。その場合、第１の連結板８１と第２の連結板８２との間には緩衝部材８０が配置されているため、その復元力により第１、第２、第３支持部材４ａ、４ｂ、４ｃは、第１、第２の連結板８１、８２の間に引っ張られた状態で接続されることになる。
【００３４】
ここで、ボルト状固定具５２ａの位置は、上述のように、第１の連結板８１に対して調整機構により軸方向に調整可能である。この調整機構により第１、第２の連結板８１、８２の間隔を調整し、緩衝部材８０の復元力を調整可能である。もちろん、全てのボルト状固定具５２ａの場合も同様である。
【００３５】
ここで、調整機構は、図５Ｂ、図５Ｃに示すように、ボルト状固定具５２ａを第１の連結板８１に対してネジ機構により軸方向に進退する構造とすることができる（第１の連結板８１の第１穴８１ａの雌ねじ部にボルト状固定具５２ａの雄ねじ部がネジ込まれる構造）。一方、雌ネジ部５１ａはボルト状固定具５２ａの雄ねじ部に噛合しており、雌ネジ部５１ａを図５Ｂにおいて緩める方向に回転させると、ボルト状固定具５２ａはフリーとなって軸方向に進退することが可能となる。
【００３６】
この状態で、第１の連結板８１に対するボルト状固定具５２ａの軸方向の位置を調整する。この調整が完了すると、雌ネジ部５１ａを第１の連結板８１側に締め付け、この状態ではボルト状固定具５２ａは固定された状態となり、全ての調整作業が完了する。その他のボルト状固定具５２ａの調整も同様である。
【００３７】
このように第１の連結板８１に対してボルト状固定具５２ａの軸方向の位置を調整することで、第１の連結板８１と第２の連結板８２の距離を調整することが可能である。即ち、支持部材の一方の球状部と他方の球状部との長さは、予め定められているため、ボルト状固定具５２ａの雄ネジ部を緩める方向に第１の連結板８１に対するボルト状固定具５２ａの軸方向の位置を調整すれば、第１の連結板８１と第２の連結板８２との距離は短くなる。逆に、ボルト状固定具５２ａの雄ネジ部を締める方向に第１の連結板８１に対するボルト状固定具５２ａの軸方向の位置を調整すれば、第１の連結板８１と第２の連結板８２との距離は長くなる。
【００３８】
なお、ボルト状固定具５２ａ等を含む係止部５０を第１の連結板８１側に配置する例を説明したが、連結板８１、８２のうち少なくとも一方の連結板に配置すればよい。また、第１、第２の連結板の少なくとも一方にボルト状固定具５２ａ等を含む係止部５０を配置しているが、これらボルト状固定具５２ａ等を含む係止部５０はなくても良く、第１、第２の連結板の側面に支持部材の球状部と係合する凹部を形成しておいても良い。但し、図３に示す基板支持装置は、第１、第２の連結板８１、８２の両方にボルト状固定具５２ａ等を含む係止部５０を配置した例を示す。
【００３９】
次に、図６Ａ、６Ｂ及び図７Ａ、７Ｂを参照して本発明の実施形態に係る基板支持装置を用いて基板１を基板ホルダー２ａに装着する動作を説明する。図６Ａは搬送ロボット３で基板１を基板ホルダー２ａ側に移動させた状態を示す。図６Ｂは基板１を基板ホルダー２ａの基板装着孔２ｂへ受け渡す状態を示す。
【００４０】
図７Ａ、７Ｂは本発明の実施形態に係る基板支持装置により基板ホルダー２ａの固定爪６に基板１を押し当てる動作を説明する図である。図６Ａ、６Ｂ、図７Ａ、７Ｂでは図１乃至図４と同一部分には同一符号を付している。
【００４１】
まず、上述のように搬送ロボット３により基板カセット９から基板１を取り出し、基板１を鉛直姿勢で基板保持部５に保持した状態で、図６Ａに示すように搬送ロボット３により基板１を基板ホルダー２ａ側に移動させる。ここまでは、図２Ａ、図２Ｂの説明と同様である。
【００４２】
次いで、図６Ｂに示すように搬送ロボット３により基板保持部５に鉛直姿勢で保持された基板１を基板装着孔２ｂへ挿入し、その後、基板１を基板保持部材５で支持した状態で持ち上げ、基板１の外周を基板装着孔２ｂ内の固定爪６に押し付ける。この時、駆動機構１２により可動爪７は押し下げられている。その際、図７Ａに示すように２個の固定爪６に基板１が同時に当たらなかった場合、２個の固定爪６のうち片方の固定爪６に当たっている状態で基板１を固定爪６に押し当てると、図７Ｂに示すように基板保持部５が矢印方向に回転する。
【００４３】
つまり、２つの連結板８１、８２は３つ以上の支持部材４ａ、４ｂ、４ｃで接続され、２つの連結板８１、８２の間に緩衝部材８０が配置されているため、先に当った固定爪６と基板１との接触点を支点に基板保持部５が回転し、基板１が回転し又は横方向に動くことになる。緩衝部材８０は上下方向だけでなく左右方向或いはネジレに対して弾性機能を備えているため、基板１は適度な力で２つの固定爪６に押し付けられ、基板１の外周面に傷を付けることがない。即ち、基板１にかかる外力が低減され、固定爪６より柔らかい基板であっても基板への損傷や破損を防止でき、安定して基板１を基板ホルダー２ａに装着することが可能となる。
【００４４】
基板１が基板装着孔２ｂ内で２つの固定爪６に押し当てられると、駆動機構１２により押し下げられていた可動爪７が解除され、図６Ｂに示すように可動爪７は矢印方向に可動して基板１を下方向から支持する。このようにして基板１は基板装着孔２ｂ内で２つの固定爪６と１つの可動爪７によって支持され、基板１の基板ホルダー２ａへの装着が完了する。
【００４５】
本実施形態では、上述のように基板１にかかる外力を低減できるため、基板の損傷や破損を確実に防止することができる。そのため、高スループットで成膜処理等を行えるばかりでなく、基板を受け渡す位置精度及び基板支持爪の弾性や材質の許容範囲を広くすることができる。更に、基板支持装置を複数連結することも可能となる。また、緩衝部材８０等の機構により高温プロセスによる基板ホルダーの熱膨張や加工・組立による誤差を吸収できるため、基板の受け渡しの精密な位置調整が不要となり、簡単に搬送機構の調整を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、上述の実施形態では、第１の連結板８１において第１穴８１ａ、第２穴８１ｂ及び第３穴８１ｃを結ぶ三角形の中心に位置するように基板保持部５を設けたが、図８に示すように、第３穴８１ｃの下方に位置するように基板保持部５を設けてもよい。こうすることで、搬送ロボットによって、上述した実施形態と同じ回転角だけ回転しても、基板保持部５の移動量を大きくすることができ、ロボットによる少ない回転で基板の片当りを容易に補正することができる。
【００４７】
以下、本発明の実施形態にかかる電気デバイスの製造装置及び電気デバイスの製造方法によって製造される電気デバイスの一例である磁気記録媒体について説明する。なお、本明細書において、「磁気記録媒体」という用語は、情報の記録、読み取りに磁気のみを用いるハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の光ディスク等に限定されない。例えば、磁気と光を併用するＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ）等の光磁気記録媒体、磁気と熱を併用する熱アシスト型の記録媒体も含むものとする。
【００４８】
図９は、本発明の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造装置及び磁気記録媒体の製造方法によって製造される磁気記録媒体（薄膜積層体）の一例を示す模式的な断面図である。本実施形態においては、磁気記録媒体として、垂直記録媒体に改良を加えたＥＣＣ（Ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）媒体を例示的に説明するが、本発明の趣旨はこの例に限定されない。例えば、一般的な垂直記録媒体、長手記録媒体、ビットパターンドメディア、熱アシスト型の記録媒体であってもよい。
【００４９】
図９に示すように、磁気記録媒体は、例えば、基板１と、基板１の両面又は片面上に順次積層された第１軟磁性層１０１ａと、スペーサー層１０２と、第２軟磁性層１０１ｂと、シード層１０３と、磁性層１０４と、交換結合制御層１０５と、第３軟磁性層１０６と、保護層１０７とから構成されている。
【００５０】
基板１の材料としては、磁気記録媒体用基板として一般的に用いられているガラス、ＮｉＰメッキ膜が形成されたＡｌ合金、セラミックス、可曉性樹脂、Ｓｉ等の非磁性材料を用いることができる。本実施形態における基板１は、中心に孔を有する円板状部材であるが、これに限定されるものではなく、例えば、矩形部材であってもよい。
【００５１】
基板１の上に形成される第１軟磁性層１０１ａは、磁気記録に用いる磁気ヘッドからの磁束を制御して記録・再生特性を向上するために形成される層であるが、省略することもできる。第１軟磁性層１０１ａの構成材料としては、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＦｅＣｏＢＣｒを直上の膜に合わせて使用することができる。
【００５２】
スペーサー層１０２の材料としては、例えば、Ｒｕ、及びＣｒを使用することができる。スペーサー層１０２の上に形成される第２軟磁性層１０１ｂは、第１軟磁性層１０１ａと同様である。第１軟磁性層１０１ａ、スペーサー層１０２、及び第２軟磁性層１０１ｂにより、軟磁性下地膜（Ｓｏｆｔ  ｕｎｄｅｒｌａｙｅｒ）が構成される。
【００５３】
軟磁性下地膜の上に形成されているシード層１０３は、磁性層１０４の結晶配向性、結晶粒径、粒径分布、粒界偏析を好適に制御するために磁性層１０４の直下に形成される層である。シード層１０３の材料としては、例えば、ＭｇＯ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｐｔ，及びＰｄを使用することができる。
【００５４】
磁気記録層５は、Ｋｕ値の大きな磁性層１０４と、交換結合制御層１０５と、Ｋｕ値の小さな第３軟磁性層１０６とを含む。
【００５５】
シード層１０３の上に形成されている、Ｋｕ値の大きな磁性層１０４は、磁気記録層５の全体のＫｕ値を担う層であり、Ｋｕ値ができるだけ大きい材料を使用する。磁性層１０４の材料としては、磁化容易軸が基板面に対して垂直な材料であって、強磁性粒子が酸化物の非磁性粒界成分によって分離された構造であるものを使用することができる。例えば、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２など、少なくともＣｏＰｔを含む強磁性材料に、酸化物を添加したものを使用することができる。また、他の材料として、Ｃｏ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｔ５０、及びＣｏ５０−ｙＦｅｙＰｔ５０を使用してもよい。
【００５６】
磁性層１０４の上に形成されている交換結合制御層１０５は、結晶質の金属若しくは合金と、酸化物とを含む。結晶質の金属或いは合金の材料としては、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、或いはそれらの合金を使用することができる。また、結晶質の合金としては、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅから選ばれた元素と非磁性の金属との合金も使用することができる。
【００５７】
磁性層１０４と第３軟磁性層１０６との交換結合力の強さは、交換結合制御層１０５の膜厚を変化させることにより、最も簡単に制御することができる。交換結合制御層１０５の膜厚は、例えば、０．５〜２．０ｎｍとする。
【００５８】
交換結合制御層１０５の上に形成されている第３軟磁性層１０６は、磁化反転磁界を低減させる役割を主に担うため、Ｋｕ値ができるだけ小さい材料を使用する。第３軟磁性層１０６の材料としては、例えば、Ｃｏ、ＮｉＦｅ、及びＣｏＮｉＦｅを使用することができる。
【００５９】
第３軟磁性層１０６の上に形成されている保護層１０７は、ヘッドと媒体表面の接触による損傷を防ぐために形成される。保護層１０７の材料としては、例えば、Ｃ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２等の単一成分またはそれぞれを主成分とし、これに添加元素を含有させたものを使用することができる。
【００６０】
次に、本発明の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法で用いる薄膜形成装置（以下、「磁気記録媒体製造装置」ともいう）について説明する。図１０は、本発明の実施形態にかかる磁気記録媒体製造装置の一例を示す模式図である。
【００６１】
図１０に示すように、磁気記録媒体製造装置においては、キャリア２に基板１（図９）を搭載するためのロードロックチャンバ８１０、キャリア２から基板１の回収を行うためのアンロードロックチャンバ８２０、複数のチャンバ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８が方形の輪郭に沿って配置されている。また、ロードロックチャンバ８１０、チャンバ２０１〜２１８、アンロードロックチャンバ８２０に沿って搬送路が形成されている。搬送路には、基板１を搭載可能な、複数のキャリア２が設けられている。各チャンバにおいて基板１の処理に要する処理時間（タクトタイム）は、予め決められており、この処理時間（タクトタイム）が経過すると、キャリア２に搭載された基板１が、順次、次のチャンバに搬送されるように構成されている。
【００６２】
なお、キャリア２は、複数のチャンバ間に渡って基板ホルダー２ａを搬送する搬送機構を備えている。図１に示すように、基板ホルダー２ａは、基板１を装着するための基板装着孔２ｂと、基板装着孔２ｂに基板１を支持するための２つの固定爪６とを含む。
【００６３】
磁気記録媒体製造装置が１時間あたり約１０００枚の基板を処理するためには、１つのチャンバにおけるタクトタイムは、約５秒以下、望ましくは約３．６秒以下となる。
【００６４】
ロードロックチャンバ８１０、アンロードロックチャンバ８２０、チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８の各々は、専用又は兼用の排気系によって排気可能な真空チャンバである。ロードロックチャンバ８１０、アンロードロックチャンバ８２０、チャンバ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８の各々の境界部分には、ゲートバルブ（不図示）が設けられている。
【００６５】
なお、ロードロックチャンバ８１０及びアンロードロックチャンバ８２０には、それぞれ基板保持部５を有する搬送ロボット３が設けられている。
【００６６】
具体的には、磁気記録媒体製造装置のチャンバ２０１は、基板１に第１軟磁性層１０１ａを形成するためのチャンバである。方向転換チャンバ２０２は、キャリア２の搬送方向を転換するためのチャンバである。チャンバ２０３は、第１軟磁性層１０１ａの上にスペーサー層１０２を形成するためのチャンバである。チャンバ２０４は、スペーサー層１０２の上に第２軟磁性層１０１ｂを形成するためのチャンバである。チャンバ２０５は、第２軟磁性層１０１ｂの上にシード層１０３を形成するためのチャンバである。方向転換チャンバ２０６は、キャリア２の搬送方向を転換するためのチャンバである。チャンバ２０７（第１加熱チャンバ）及びチャンバ２０８（第２加熱チャンバ）は、基板１を予め加熱するためのプレヒート用のチャンバである。なお、チャンバ２０９において、シード層１０３を形成することも可能である。
【００６７】
チャンバ２１０及び２１１は、シード層１０３の上に磁性層１０４を形成するためのスパッタ装置として機能することが可能なチャンバである。方向転換チャンバ２１２は、キャリア２の方向を転換するためのチャンバである。冷却チャンバ２１３は、基板１を冷却するためのチャンバである。チャンバ２１４は、磁性層１０４の上に交換結合制御層１０５を形成するためのチャンバである。チャンバ２１５は、交換結合制御層１０５の上に第３軟磁性層１０６を形成するためのチャンバである。方向転換チャンバ２１６は、キャリア２の方向を転換するためのチャンバである。チャンバ２１７、及び２１８は、保護層１０７を形成するためのチャンバである。
【００６８】
次に、図９、図１１を参照して、本発明の実施形態にかかる磁気記録媒体製造装置を用いた磁気記録媒体の製造方法について説明する。
【００６９】
ステップＳ５０１において、ロードロックチャンバ８１０に基板を搬入し、図３に示す搬送ロボット３により、基板１をキャリア２に搭載して基板をロードする。ここで、ロードロックチャンバ８１０は、前述したように、搬送ロボット３により基板１を固定爪６に押し当てる時に基板１が傷付けられるのを防止するための緩衝機構を備えているため、基板１を基板ホルダー２ａに装着する際に基板１にかかる外力を軽減し、基板１への損傷や破損を確実に防止することができる。
【００７０】
次にステップＳ５０２において、ロードロックチャンバ８１０内で、基板に付着した汚染物質や水分を取り除くため、基板を所定の温度Ｔ１（約１００度）まで加熱する。
【００７１】
ステップＳ５０３において、軟磁性下地膜（Ｓｏｆｔ  ｕｎｄｅｒｌａｙｅｒ）を形成する。具体的には、チャンバ２０１で第１軟磁性層１０１ａを形成し、チャンバ２０３でスペーサー層１０２（厚さは０．７〜２ｎｍ）を形成し、チャンバ２０４で第２軟磁性層１０１ｂを形成する。
【００７２】
ステップＳ５０４においては、チャンバ２０７（第１加熱チャンバ）及びチャンバ２０８（第２加熱チャンバ）に基板を順次搬送して、ステップＳ５０２で加熱された温度Ｔ１（約１００度）より高い温度Ｔ２（約４００℃〜７００℃）まで、基板を加熱する。これは、この後、磁性層１０４を形成する際に、磁気記録層５の磁気異方性を高めるための準備工程である。磁気記録媒体製造装置において、スループットの向上のため、一つのチャンバ内の処理時間（タクトタイム）は制限されている。この限られた時間内に、磁性層１０４を形成するためのチャンバ２１０、２１１において、磁性層１０４の磁気異方性を高めるために必要な温度まで、加熱するのは難しい。そのため、磁気記録媒体製造装置は、プレヒート（予備加熱）用として、チャンバ２０７（第１加熱チャンバ）及びチャンバ２０８（第２加熱チャンバ）とを備えている。磁気記録媒体製造装置において、チャンバ２０７（第１加熱チャンバ）及びチャンバ２０８（第２加熱チャンバ）は、予備加熱器として機能する。
【００７３】
磁性層１０４を形成するためのチャンバ２１０まで基板を搬送するまでに、基板の温度が低下してしまうことを考慮して、チャンバ２０７（第１加熱チャンバ）及びチャンバ２０８（第２加熱チャンバ）では、チャンバ２１０で磁気異方性を高めるために必要な温度以上に加熱（予備加熱）しておく必要がある。しかし、加熱しすぎると、ガラス製の基板は、塑性変形を起こし、基板がキャリア２から落下するなどの問題を引き起こす危険性がある。そのため、チャンバ２０７（第１加熱チャンバ）及びチャンバ２０８（第２加熱チャンバ）では、ガラス製の基板が塑性変形を起こさない程度の温度、例えば６００℃、までの加熱する。
【００７４】
ステップＳ５０５において、磁性層１０４の結晶特性を好適に制御するため、シード層１０３を形成する。なお、シード層１０３の形成は、ステップＳ５０４の加熱工程の前に、チャンバ２０５で行ってもよい。
【００７５】
ステップＳ５０６において、磁性層１０４を形成するためのチャンバ２１０、２１１に基板を搬送して、基板を所定の温度Ｔ３（約４００℃〜６００℃）まで加熱しながら磁性層１０４を形成する。ここでは、前述したようにチャンバ２１０において、基板を均一に加熱しながら磁性層１０４の形成を行う。
【００７６】
ステップＳ５０７において、冷却チャンバ２１３に基板を順次搬送して、保護層１０７の形成に最適な温度まで、基板を冷却する。保護層１０７の材料としてカーボンを使用する場合、例えば、約２００℃以下まで、基板を冷却する必要がある。
【００７７】
その後、ステップＳ５０８において、搬送ロボット３を備えたチャンバ２１６にキャリアを搬送して、図７や図８で説明したように、基板１を回転させる。ここで、チャンバ２１６は、前述したように、搬送ロボット３により基板１を固定爪６に押し当てる時に基板１が傷付けられるのを防止するための緩衝機構を備えているため、基板１を基板ホルダー２ａから取り外して回転する際に基板１にかかる外力を軽減し、基板１への損傷や破損を確実に防止することができる。
【００７８】
その後、ステップＳ５０９において、ＣＶＤ用のチャンバ２１７及びチャンバ２１８に基板を搬送して、ＣＶＤ法により、保護層１０７を形成する。
【００７９】
なお、磁性層１０４と保護層１０７との間に、チャンバ２１４で極薄の交換結合制御層１０５を形成してもよい。また、基板を冷却した後で、かつ保護層１０７を形成する前に、チャンバ２１５において第３軟磁性層１０６を形成してもよい。
【００８０】
そして、ステップＳ５１０において、アンロードロックチャンバ８２０において、キャリア２から基板を取り外し、基板をアンロードする。ここで、アンロードロックチャンバ８２０は、前述したように、搬送ロボット３により基板１を固定爪６に押し当てる時に基板１が傷付けられるのを防止するための緩衝機構を備えているため、基板１を基板ホルダー２ａから取り外す際に基板１にかかる外力を軽減し、基板１への損傷や破損を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  基板
２ａ  基板ホルダー
２ｂ  基板装着孔
３  搬送ロボット
４ａ  第１支持部材
４ｂ  第２支持部材
４ｃ  第３支持部材
５  基板保持部
６  固定爪
７  可動爪
８  基板支持装置
９  基板カセット
１２  駆動機構
４０ａ  球状部（係止部）
５０  係止部
５１ａ  雌ネジ部
５２ａ  ボルト状固定具
８０  緩衝部材
８１  第１の連結板
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ  第１穴、第２穴、第３穴
８２  第２の連結板
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ  第４穴、第５穴、第６穴
８５  切り込み
２  キャリア
８１０  ロードロックチャンバ
８２０  アンロードロックチャンバ
１００  基板
１０１ａ  第１軟磁性層
１０２  スペーサー層
１０１ｂ  第２軟磁性層
１０３  シード層
１０４  磁性膜
１０５  交換結合制御層
１０６  第３軟磁性層
１０７  保護膜
２０１〜２１８  チャンバ
【図１】
2010222700.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010222700.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010222700.tif 000008
【図７】
2010222700.tif 000009
【図８】
2010222700.tif 000010
【図９】
2010222700.tif 000011
【図１０】
2010222700.tif 000012
【図１１】
2010222700.tif 000013