(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のアノードを含むイオンビーム蒸着用のイオン源に関する。イオン源は、原材料の複数のゾーンを蒸着し、複数のゾーンのうちの少なくとも２つのゾーンの厚みを異なるようにする。【解決手段】イオンビーム蒸着で炭素を蒸着する場合、プロセス室の数は制限されるので、２つまたは３つ以上のイオン源を利用することは、スペースの理由で不可能なこと、または費用の理由で現実的でないことが多いが、イオン源として、複数の同心のアノードを含み、異なる電圧が複数のアノードに印加することで、少くとも2つのゾーンの厚みを異ならせることができる。【選択図】図１
2010092578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアノードを含むイオンビーム蒸着用のイオン源であって、
前記イオン源が、原材料の複数のゾーンを蒸着し、前記複数のゾーンのうちの少なくとも２つのゾーンの厚みが異なるイオン源。
【請求項２】
複数の同心のアノードを含む請求項１に記載のイオン源。
【請求項３】
２つの同心のアノードを含む請求項１に記載のイオン源。
【請求項４】
異なる電圧が前記複数のアノードに印加される請求項１に記載のイオン源。
【請求項５】
異なる電圧が前記複数の同心のアノードに印加される請求項２に記載のイオン源。
【請求項６】
異なる電圧が前記２つの同心のアノードに印加される請求項３に記載のイオン源。
【請求項７】
原材料の複数の同心円ゾーンを基板上に蒸着する方法であって、
前記同心円ゾーンのそれぞれの厚みは異なり、
当該方法は、
基板を用意する工程、
同心のアノードシリンダを含むイオン源を用意する工程、および
前記同心のアノードに印加する電圧を調節する工程を含む。
【請求項８】
前記イオン源が、２つの同心のアノードシリンダを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基板が磁気記録媒体ディスクを含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記原材料が炭素である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
炭素層の厚みは、前記ディスクの中心に近い方の同心円ゾーンの方が、前記ディスクの中心から遠い方の同心円ゾーンよりも厚い請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
基板を得る工程、少なくとも１層の磁気層を蒸着する工程、および最上の磁気層の上に炭素含有層を蒸着する工程を含む磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記炭素含有層が、イオンビーム蒸着によって蒸それぞれ異なる厚みを有する複数の同心円ゾーンに着される方法。
【請求項１３】
前記炭素含有層が２つの同心円ゾーンに蒸着される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
同心円ゾーンの前記炭素含有層の厚みが、前記ディスクの中心から遠い方よりも、前記ディスクの中心に近い方が厚い請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記最上の磁気層の上に炭素含有層を蒸着する工程が、複数のアノードを含むイオン源から炭素を蒸着することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記イオン源が複数の同心のアノードを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記イオン源が、２つの同心のアノードを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
異なる電圧を前記複数のアノードに対して印加する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
異なる電圧を前記複数の同心のアノードに対して印加する請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
異なる電圧を前記２つの同心のアノードに対して印加する請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
磨耗保護用ダイヤモンド状炭素（ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ  ｃａｒｂｏｎ）層を蒸着する場合、それぞれ異なる膜厚を伴う炭素の２層または３層以上の層を蒸着するのが有利であり、厚い方の層はレーザーテクスチュア（ｌａｓｅｒ  ｔｅｘｔｕｒｅ）ゾーン上であり、そして薄い方の層はデータゾーンである。厚い方の層によって磨耗から保護され、薄い方の層は、ヘッドが媒体により近くで浮上することができ、それによって、磁気性能がより高くなるという有利な点を与える。
【０００２】
イオンビーム蒸着で炭素を蒸着する場合、プロセス室の数は制限されるので、２つまたは３つ以上のイオン源を利用することは、スペースの理由で不可能なこと、または費用の理由で現実的でないことが多い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、複数のアノードを含むイオンビーム蒸着用のイオン源に関し、そこでは、イオン源が原材料の複数のゾーンを蒸着し、複数のゾーンのうちの少なくとも２つのゾーンの厚みが異なる。
【０００４】
本発明の好ましい態様は、本発明を実施するために意図された、以下の詳細な記述における最良のモードの説明によって示され、記述される。理解されるように、本発明は、他の態様および異なる態様で可能であり、そして、その詳細は、様々な明白な観点、本発明から逸脱することない全てから変形可能である。したがって、図面および記述は、実際は説明上のものとみなされるべきであり、制約的のものとみなされるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本発明は、添付された図面とともに考えた場合、詳細な記述を参照することによって、よりよく理解されるであろう。
【図１】図１は、２つの同心のアノードシリンダを含むイオンビーム蒸着源を概略的に示す。
【図２】図２は、基底状態における本発明の一態様の静電場を描く。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ディスクに到達する炭素のフラックス分布を調節することによって、ダイヤモンド状炭素層のそれぞれ異なる厚みの２つの同心円ゾーンを蒸着するために、単一イオンビーム源を利用する。イオンの大部分が内側のレーザーテクスチュアゾーンに運ばれるようにイオン源を変更し、少ない方の部分をデータゾーンに蒸着させることによって、これを行うことが可能になる。２つの同心のアノードシリンダを有するようにイオン源を変更する。別々の正電圧がそれぞれのシリンダに印加され、炭素層の厚みは、電圧をそれぞれ調節することによって制御される。略図を図１に示す。
【０００７】
本発明の一態様は、複数のアノードを含むイオンビーム蒸着のためのイオン源であり、そこでは、イオン源が、原材料の複数のゾーンを蒸着し、複数のゾーンのうちの少なくとも２つのゾーンの厚みが異なる。一変形例では、イオン源は、複数の同心のアノードを含む。別の変形例では、イオン源は、２つの同心のアノードを含む。一実施によれば、異なる電圧が複数のアノードに印加される。
【０００８】
本発明の別の態様は、原材料の複数の同心円ゾーンを基板に蒸着する方法であり、そこでは、同心円ゾーンのそれぞれの厚みが異なり、その方法は、基板を用意する工程、同心のアノードシリンダを含むイオン源を用意する工程、および同心のアノードに印加される電圧を調節する工程を含む。一変形例では、イオン源は、２つの同心のアノードシリンダを含む。
【０００９】
一実施によれば、ディスクの中心に近い方の同心円ゾーンの炭素層の厚みは、ディスクの中心から離れている方の同心円ゾーンの炭素層の厚みよりも厚くなる。
【００１０】
別の態様は、基板を得る工程、少なくても１層の磁気層を蒸着する工程、および最上の磁気層上に炭素含有層を蒸着する工程を含む磁気記録媒体の製造方法であり、そこでは、炭素含有層が、イオンビーム蒸着によって異なる厚みをそれぞれ有する複数の同心円ゾーンに蒸着される。
【００１１】
本発明の追加の態様は、下から上まで以下のものを含む記録媒体である。
（１）基板：研磨されたガラス、ガラスセラミックス、またはＡｌ／ＮｉＰ。
（２）基板に対する機能層の強い接着を確実にするための接着層。記録媒体は、より強い接着のために２層以上の層を有することができ、または、接着が十分である場合、この層を省略することができる。本例には、Ｔｉ合金がある。
（３）軟磁性下地層（ＳＵＬ）には、様々なデザインタイプがあり、単層ＳＵＬ、反強磁性結合（ＡＦＣ）構造、積層ＳＵＬ、ピン層を有するＳＵＬ（または、反強磁性交換バイアス層と呼ばれている）、などがある。ＳＵＬ材料の例には、ＦｅxＣｏyＢzに基づく系列およびＣｏxＺｒyＮｂz／ＣｏxＺｒyＴａzに基づく系列がある。
（４）シード層（複数可）および中間層（複数可）は、Ｃｏ（００．２）成長用のテンプレートである。例には、ＲｕＸ系列の材料がある。
（５）従来のグラニュラー（ｇｒａｎｕｌａｒ）媒体のターゲットを使用して酸化物含有磁気層（Ｍ１）をスパッタリングによって、反応的に（Ｏxを使用して）、および／または非反応的に、形成することができる。所望の膜特性および膜性能を達成するために、複数の層を使用することができる。ターゲットの例には、Ｃｏ100-x-yＰｔx（ＭＯ）yおよび／またはＣｏ100-x-y-zＰｔx（Ｘ）y（ＭＯ）z系列（Ｘは、Ｃｒなどの３id添加材、およびＭは、Ｓｉ、ＴｉおよびＮｂなどの金属元素）がある。粒界における窒化物（ＭxＮy）、炭素（Ｃ）および炭化物（ＭxＣy）などの誘電体材料で、Ｍ１中の磁性粒子を相互に分離させることができるので、Ｍ１中の酸化物のほかに、そのリストを容易に拡張することができる。スパッタリングのターゲットの例には、Ｃｏ100-x-yＰｔx（ＭＮ）y、Ｃｏ100-x-yＰｔx（ＭＣ）yおよび／またはＣｏ100-x-y-zＰｔx（Ｘ）y（ＭＮ）z、Ｃｏ100-x-y-zＰｔx（Ｘ）y（ＭＣ）z系列がある。
（６）非酸化物含有磁気層（Ｍ２）：従来の水平媒体合金および／または垂直媒体合金を含むスパッタリングのターゲットを使用することができる。望ましい性能は、反応性スパッタリングによらなくても達成されるであろう。酸化物含有磁気層の頂部の上に、単層もしくは複数層をスパッタリングによって形成することができる。非酸化物磁気層（複数可）が下の酸化物グラニュラー層からエピタキシャル成長するであろう。これらの層が厚すぎる場合、その方位は、やがて変わるかもしれない。これらの例には、Ｃｏ100-x-y-z-αＣｒxＰｔyＢzＸαＹβがある。
（７）上述の炭素キャップ層。
【００１２】
上記の一態様の層状構造は例示的構造である。別の態様では、層がより少ないかまたはより多くて、その層状構造が上述の層状構造と異なる可能性がある。
【００１３】
ＮｉＰが基板上を任意選択的に被覆する代わりに、基板上の層が、ＮｉＮｂ層、Ｃｒ／ＮｉＮｂ層、または他のＮｉ含有層のいずれかなどのＮｉ含有層のいずれかになり得る。基板とＮｉ含有層との間に接着層が任意選択的に存在し得る。Ｎｉ含有層の表面を任意選択的に酸化することができる。
【００１４】
使用される基板には、Ａｌ合金、ガラス、またはガラス−セラミックがあり得る。本発明による軟磁性下地層は、アモルファスもしくはナノ結晶であり、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＣ、ＦｅＣｏＴａＺｒ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＳｉ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａなどになり得る。シード層および中間層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ合金などになり得る。ＣｏＰｔ系磁気記録層は、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＢ、ＣｏＰｔＣｒＮｂ、ＣｏＰｔＴｉ、ＣｏＰｔＣｒＴｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＡｌ、ＣｏＰｔＣｒＺｒ、ＣｏＰｔＣｒＨｆ、ＣｏＰｔＣｒＷ、ＣｏＰｔＣｒＣ、ＣｏＰｔＣｒＭｏ、ＣｏＰｔＣｒＲｕなどになることができ、アルゴンガス下（たとえば、Ｍ２）、またはアルゴンおよび酸素もしくは窒素の混合ガス下（たとえば、Ｍ１）で蒸着される。また、酸化物、炭化物もしくは窒化物などの誘電体材料を、ターゲット材料に組み込むことができる。
【００１５】
本発明の態様は、磁気記録層において、ＰｔおよびＣｏ、ならびにＢ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｗ、Ｃ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｎｂ、ＯおよびＮの他の組み合わせを含む様々な磁性合金のいずれかの使用を含む。
【００１６】
好ましい態様では、ＳＵＬの全厚みは、１００〜５０００Å、より好ましくは６００〜２０００Åになり得る。２層以上の軟磁性下地層が存在し得る。ＳＵＬの積層されている層は、同一の厚みもしくは異なる厚みを有することができる。ＳＵＬの積層されている層の間のスペーサー層は、１Åと５０Åとの間の厚みをともなったＴａ，Ｃなどになることができる。シード層の厚みｔsを１Å＜ｔs＜５０Åの範囲内にすることができる。中間層の厚みを１０〜５００Åに、より好ましくは１００〜３００Åにすることができる。磁気記録層の厚みは約５０Å〜約３００Åに、より好ましくは８０〜１５０Åである。接着強化層を、１０〜５０Åの厚みをともなったＴｉ，ＴｉＣｒ、Ｃｒなどにすることができる。オーバーコートキャップ層を、１０〜８０Å、より好ましくは２０〜６０Åの厚みをともなった水素化、窒化、その混成または他の炭素の形態にすることができる。
【００１７】
磁気記録媒体は、約２０００〜約１００００エルステッドの残留保磁力、約０．２〜約２．０ｍｅｍｕ／ｃｍ2のＭrｔ（残留磁気Ｍｒと磁気記録層の厚みｔとの積）を有する。好ましい態様では、保磁力は、約２５００〜約９０００エルステッド、より好ましくは約４０００〜約８０００エルステッドの範囲内、もっとも好ましくは約４０００〜約７０００エルステッドの範囲内である。好ましい態様では、Ｍrｔは、約０．２５〜約１ｍｅｍｕ／ｃｍ2、より好ましくは約０．４〜約０．９ｍｅｍｕ／ｃｍ2の範囲内である。
【００１８】
ディスク媒体の製造のほぼ全てが、クリーンルーム内で行われ、そこでは、大気中のちりの量が非常に低く維持され、そして、厳密に制御され、監視される。非磁性基板上の１回または２回以上の洗浄処理の後、その基板は、超清浄表面を有し、その基板上の磁気媒体層の蒸着の準備ができる。該媒体に必要な層の全てを蒸着するための装置は、静的スパッタシステムまたはパスバイ（ｐａｓｓ−ｂｙ）システムであり得る。そこでは、潤滑剤を除く層の全てが好適な真空環境の中で連続的に蒸着される。
【００１９】
本発明の磁気記録媒体を構成する層のそれぞれを、炭素オーバーコートおよび潤滑剤トップコート層を除いて、好適な物理蒸着技法（ＰＶＤ）のいずれか、たとえば、スパッタリングで、またはＰＶＤ技法の組み合わせ、すなわち、スパッタリング、真空蒸着などで、蒸着または別なように形成することができるが、スパッタリングが好ましい。潤滑剤化合物の溶液が入っている槽の中にその媒体を浸し、続いてふき取るなどで余分な液体を除去することによって、または真空環境中の蒸気潤滑剤蒸着法によって、一般にトップコートとして潤滑剤層を設ける。
【００２０】
スパッタリングは、記録媒体を作り出す処理全体の中で、おそらくもっとも重要な工程である。２つのタイプのスパッタリング、すなわちパスバイ（ｐａｓｓ−ｂｙ）スパッタリングと静的スパッタリングとがある。パスバイスパッタリングでは、真空室の中にディスクを通過させ、そこでは、ディスクは、磁性材料または非磁性材料を使用して蒸着され、ディスクが動いているときに１層または２層以上の層としてそれが基板上に蒸着される。静的スパッタリングでは、より小さい装置を利用し、そしてそれぞれのディスクは拾い上げられて、ディスクが動いていないときにそれぞれ蒸着される。本発明の本態様におけるディスク上の層はスパッタ装置の中で静的スパッタリングで蒸着される。
【００２１】
スパッタリング装置の上に搭載された、いわゆるボンブの中で、スパッタされた層は蒸着される。ボンブは、いずれかの側にターゲットを備えた真空室である。基板は持ち上げられてボンブの中に移動され、スパッタされた材料を使用して蒸着される。
【００２２】
潤滑剤層は、ディスク上のトップコート層の１つとして炭素表面上に好ましくは塗布される。
【００２３】
スパッタリングを行うと、スパッタリングを行った後の基板上にいくらかの微粒子が形成する。これらの微粒子によってヘッドと基板との間にひっかき傷が生じないことを確実にするため、これらの微粒子を除去する必要がある。一回、潤滑剤層を塗布して、基板をバッファーステージに移動し、そこで好ましくは基板を主軸の回りに高速回転させながら基板を研磨する。そのディスクをふき取り、そして清浄な潤滑剤を表面に均一に塗布する。
【００２４】
その後、場合によって、ディスクが準備され、３段階処理を経る品質テストが行われる。最初に、磨きヘッドが、その表面上を通過し、こぶ（技術用語にもあるように面の凹凸）のいずれかを除去する。その後、すべりヘッドがディスク上を進み、もしあれば、残っているこぶを検査する。最後に、保証ヘッドが、製造による欠陥がないかどうか表面を検査し、さらにディスクの磁気記録能力を測定する。
【００２５】
上記記述は、当業者が本発明を作製し使用することが可能であるように示され、特定の用途およびその要求の状況において提示される。好ましい態様に対する様々な変形が当業者に対して容易に明らかになり、本発明の精神および範囲を逸脱することなく本明細書で定まる一般原則を他の態様および用途に適用することができる。したがって、本発明は、示された本態様に制限することを意図するものではなく、しかし、本明細書で開示された原則および特徴に調和する範囲でもっとも広い範囲に一致すべきである。
【００２６】
上述の実施および他の実施は、以下の請求項の範囲内である。
【図１】
2010092578.tif 000003
【図２】
2010092578.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビーム蒸着処理用のイオン源であって、
前記イオン源が少なくとも２つの同心の円筒状のアノードの配置を含むイオン源。
【請求項２】
前記イオン源が２つのアノードを含む請求項１に記載のイオン源。
【請求項３】
請求項１または２に記載のイオン源に対して電圧を印加する工程を含む方法であって、
原材料の複数の同心円ゾーンを基板上に蒸着するために、前記イオン源における前記同心の円筒状のアノードに印加される前記電圧が調節され、
原材料の前記同心円ゾーンにおけるそれぞれの厚みが異なる方法。
【請求項４】
前記基板が磁気記録媒体ディスクである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記原材料が炭素である請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記ディスクの中心に近い方における炭素の同心円ゾーンの厚みが、前記ディスクの中心から遠い方における炭素の同心円ゾーンの厚みよりも厚い請求項５に記載の方法。
【請求項７】
基板ディスク上に少なくとも１層の磁気層を蒸着する工程、および前記磁気層上に炭素含有層を蒸着するために、請求項１または２に記載のイオン源に対して電圧を印加する工程を含む方法であって、
炭素の複数の同心円ゾーンを前記磁気層上に蒸着するために、前記イオン源の前記同心の円筒状のアノードに印加される電圧が調整され、および
前記ディスクの中心に近い方における炭素の同心円ゾーンの厚みが、前記ディスクの中心から遠い方における炭素の同心円ゾーンの厚みより厚い方法。
【外国語明細書】
2010092578000001.pdf