(57)【要約】【課題】 磁気ヘッドと記録層との距離であるスペーシングの減少に伴う製造プロセス上の諸課題を解決する。【解決手段】 磁性膜作成チャンバー１４で磁性膜が作成された基板９は、大気に晒されることなく潤滑層形成チャンバー２５に搬送される。磁性膜作成チャンバー１４から潤滑層形成チャンバー２５に搬送される間、基板９は、保護膜作成チャンバー１５で保護膜が作成され、第一クリーニングチャンバー２２でプラズマアッシングによりクリーニングされ、第二クリーニングチャンバー２３でガスブローによりクリーニングされ、バーニッシュチャンバー２４で真空中でバーニッシュされる。潤滑層形成後に基板９は後処理チャンバー２６に搬送され、潤滑層の付着性及び潤滑性を調節する後処理が真空中で行われる。【選択図】  図１
2008269787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニングするクリーニング工程を含んでおり、
クリーニング工程は、基板の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去する工程であることを特徴する磁気記録ディスク製造方法。
【請求項２】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニングするクリーニング工程を含んでおり、
クリーニング工程は、基板の表面にレーザー光を照射し、基板の表面に付着した汚損物質を、照射されたレーザー光のエネルギーにより除去する工程であることを特徴する磁気記録ディスク製造方法。
【請求項３】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニングするクリーニング工程を含んでおり、
クリーニング工程は、基板の表面にガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物質をガス流によって強制的に吹き飛ばす工程であることを特徴とする磁気記録ディスク製造方法。
【請求項４】
前記クリーニング工程から前記潤滑層形成工程までの間、基板が大気に晒されないことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の磁気記録ディスク製造方法。
【請求項５】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程を含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後に基板の表面の突起を除去するバーニッシュを真空中で行うバーニッシュ工程と、
バーニッシュ工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含んでおり、
バーニッシュ工程から潤滑層形成までの工程の間、基板が大気に晒されない方法であり、
前記バーニッシュは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることにより行われるものであり、このバーニッシュテープを真空中でクリーニングした後に前記バーニッシュに使用することを特徴とする磁気記録ディスク製造方法。
【請求項６】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後に、基板の表面の突起を除去するバーニッシュとともに潤滑層形成工程を同時に行う方法であり、
前記バーニッシュは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることにより行われるものであり、前記潤滑層の形成は、バーニッシュテープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板の表面の擦り付けられる際に潤滑剤を基板の表面に塗布することにより行われるものであることを特徴とする磁気記録ディスク製造方法。
【請求項７】
前記バーニッシュに先立ち前記バーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングすることを特徴とする請求項６記載の磁気記録ディスク製造方法。
【請求項８】
前記潤滑剤が、溶剤に溶かすことなく塗布されることを特徴とする請求項６又は７記載の磁気記録ディスク製造方法。
【請求項９】
前記バーニッシュ及び前記潤滑層の形成は、真空中で行われるものであることを特徴とする請求項６、７又は８記載の磁気記録ディスク製造方法。
【請求項１０】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
潤滑層形成工程の後、潤滑層を加熱して潤滑層のボンデッドレシオを調節することで潤滑層の下地に対する付着性及び潤滑層の潤滑性を調節する後処理工程を真空中で行うことを特徴とする磁気記録ディスク製造方法。
【請求項１１】
前記潤滑層形成工程から前記後処理工程までの間、基板が大気に晒されないことを特徴とする請求項９又は１０記載の磁気記録ディスク製造方法。
【請求項１２】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えており、
クリーニングチャンバーは、基板の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去するチャンバーであることを特徴する磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１３】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えており、
クリーニングチャンバーは、基板の表面にレーザー光を照射し、基板の表面に付着した汚損物質を、照射されたレーザー光のエネルギーにより除去するチャンバーであることを特徴する磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１４】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えており、
クリーニングチャンバーは、基板の表面にガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物質をガス流によって強制的に吹き飛ばすチャンバーであることを特徴とする磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１５】
前記クリーニングチャンバーから前記潤滑層形成チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系を備えていることを特徴とする請求項１２乃至１４いずれかに記載の磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１６】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜の上に保護膜を作成する保護膜作成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
保護膜作成チャンバーは、基板の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の汚損物質を揮発性の酸化物に酸化させて除去するプラズマ形成手段を備えていることを特徴とする磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１７】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後に基板の表面の突起を除去するバーニッシュを真空中で行うバーニッシュチャンバーと、
前記バーニッシュの後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーと、
前記バーニッシュチャンバーから潤滑層形成チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系と
を備えており、
前記バーニッシュチャンバーは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることによりバーニッシュを行うものであり、バーニッシュに先だってバーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングするクリーニング手段が設けられていることを特徴とする磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１８】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後に基板の表面の突起を除去するとともに基板の表面に潤滑層を形成するバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバーを備えており、
前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバーは、基板の表面に擦り付けられることにより突起を除去するバーニッシュテープと、潤滑剤をバーニッシュテープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板の表面の擦り付けられる際に潤滑剤が基板の表面に塗布されるようにする潤滑剤塗布具とを備えていることを特徴とする磁気記録ディスク製造装置。
【請求項１９】
前記バーニッシュに先だって前記バーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングするクリーニング手段が設けられていることを特徴とする請求項１８記載の磁気記録ディスク製造装置。
【請求項２０】
前記潤滑剤塗布具は、潤滑剤を溶剤に溶かすことなく塗布するものであることを特徴とする請求項１８又は１９記載の磁気記録ディスク製造装置。
【請求項２１】
前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバーは真空チャンバーであり、前記バーニッシュ及び前記潤滑層の形成は真空中で行われることを特徴とする請求項１６、１７又は１８記載の磁気記録ディスク製造装置。
【請求項２２】
基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
形成された潤滑層を加熱して潤滑層のボンデッドレシオを調節することで潤滑層の下地に対する付着性及び潤滑層の潤滑性を調節する後処理工程を真空中で行う後処理チャンバーが設けられていることを特徴とする磁気ディスク製造装置。
【請求項２３】
前記潤滑層形成チャンバーから前記後処理チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系を備えていることを特徴とする請求項２２記載の磁気記録ディスク製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の発明は、ハードディスク等の磁気記録ディスクの製造に関し、特に基板の表面の突起を除去する工程及び基板の表面に潤滑層を形成する工程に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク等の磁気記録ディスクの製造は、大まかには、下地膜作成から、記録層用の磁性膜作成、記録層を保護する保護膜の作成までを行う前工程と、保護膜作成の後、基板の表面への潤滑層の形成等を行う後工程に分かれる。潤滑層は、情報の記録や読み取りの際の磁気ヘッドの接触を考慮して設けられるものである。
【０００３】
潤滑層の形成は、以下の手順で行われている。まず、記録層用などの薄膜は、通常、真空チャンバーで作成されるから、成膜後の基板を大気に取り出す。そして、成膜中に基板の表面に付着した汚損物質や基板の表面に形成された突起を除去するため、バーニッシュされる。バーニッシュは、テープ状の研磨具を基板の表面に擦り付けて突起や突起とともに汚損物質を除去する処理である。尚、汚損物質とは、基板を汚損するガス、イオン、微粒子等の総称である。
【０００４】
上記バーニッシュを行った後、潤滑層の形成が行われる。潤滑剤としては、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系潤滑剤が使用されている。このような潤滑剤は、塗布の際の均一性の向上等の理由から、溶剤によって希釈されて用いられる。塗布の方法としては、基板を液中に付けるディップ法、基板を回転させながら液を滴下するスピンコート法等が採用されている。
【０００５】
尚、本明細書において、「基板」とは、製品であるディスクの基になる板の意味で使用している。また、成膜処理や層形成処理が既に行われている場合、薄膜や層の表面を「基板の表面」と言う場合がある。
【特許文献１】特開平９−９７４２８号公報
【特許文献２】特開平１１−２２９１５０号公報
【特許文献３】特開平９−９７４２６８号公報
【特許文献４】特開昭６２−２２７２３０号公報
【特許文献５】特開平３−７１４２６号公報
【特許文献６】特開平８−６３７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年における磁気記録ディスクの記録密度の向上は目覚ましいものがあり、例えばハードディスクの場合、２０００年には２０ギガビット／平方インチ、２００１年には４０ギガビット／平方インチになろうとしている。記録密度の向上を可能にする要因の一つに、スペーシングの減少が挙げられる。図１９は、スペーシングについて説明する図である。
【０００７】
図１９では、磁気記録ディスクの一例としてハードディスクの場合が示されている。図１９に示すように、ハードディスクは、基板９上に記録層９１が形成され、記録層９１の上に保護膜９２が形成され、保護膜９２の上に潤滑層９３が形成された構造となっている。情報の記録及び読み出しを行う磁気ヘッドは、ハードディスクの表面から僅かに離れた位置に位置する。スペーシングは、磁気ヘッドの記録再生素子部９００と記録層９１との間の距離（図１９にＳで示す）である。また、記録再生素子部９００と潤滑層９３との間の距離は、ヘッド浮上量と呼ばれる（図１９にｄで示す）。記録密度を向上させるには、スペーシングＳを小さくすることが重要である。
【０００８】
スペーシングＳの減少に伴い、製造プロセスに対する要求も年々厳しいものとなっている。スペーシングＳを減少させるには、ヘッド浮上量ｄを小さくする必要があり（現在市販されているハードディスクドライブではヘッド浮上量は１０〜２０ｎｍ程度）、保護膜９２や潤滑層９３の厚さを薄くしていく必要がある。保護膜９２の厚さが薄くなるのに伴い、より緻密で硬度の高い保護膜９２を作成することが求められている。また、潤滑層９３の厚さが薄くなるのに伴い、潤滑層９３の厚さの均一性や潤滑層の付着強度の向上等の要求がより厳しくなっている。
【０００９】
このような点を背景として、保護膜９２の作成方法は、従来のスパッタ法から化学蒸着（ＣＶＤ）法に移行しつつある。保護膜９２としては通常カーボン膜が作成されるが、ＣＶＤ法によると、ダイヤモンドライクカーボン（diamond-like-carbon,DLC）と呼ばれる硬度の高い緻密なカーボン膜をより薄く安定して作成できるからである。しかしながら、ＣＶＤ法により作成した保護膜９２の表面には、残留ガス等の影響からガスやイオン等の汚損物質が付着していたり、異常成長等が原因で微小な突起が形成されたりし易い。汚損物質や突起が存在する状態で潤滑層９３の形成を行うと、潤滑層９３の付着強度が低下したり、潤滑層９３の厚さが均一でなくなったりしたりする問題が生じ易い。
【００１０】
潤滑層９３の付着強度は、潤滑剤を構成する高分子の末端基が保護膜９２のカーボンと充分に結合することにより向上する。より高い付着強度のためには、高分子の一方又は双方の末端基が保護膜９２の表面のカーボンと結合していることが好ましい。一方、磁気ヘッドの記録再生素子部９００の吸着を防止する潤滑層９３の本来の目的のためには、潤滑層９３の表面付近では、高分子の自由度が高いことが望ましい。即ち、双方の末端基が未結合であることが好ましい。
【００１１】
一方又は双方の末端基が保護膜９２のカーボンに結合している高分子をボンデッドルブ（ｂｏｎｄｅｄ ｌｕｂ）、双方の末端基が未結合である高分子をフリールブ（ｆｒｅｅ ｌｕｂ）、潤滑層９３の全厚さに対するボンデッドルブの厚さをボンデッドレシオとそれぞれ呼ぶ。ボンデッドレシオは、２０〜３０％程度が最適であるとされているが、潤滑層９３の厚さが薄くなるにつれてボンデッドレシオの要求精度は厳しくなる傾向にある。
【００１２】
要求されるボンデッドレシオを満足するため、潤滑層９３の形成後、潤滑層９３に対して熱エネルギー又は光エネルギー等を与え末端基の結合を制御する処理（以下、後処理と呼ぶ）が行われる。しかしながら、成膜直後の保護膜９２の表面は、化学的に活性で、大気に晒されると、大気中のガスやイオン等の汚損物質が多く吸着される。この結果、潤滑層９３を形成した際、潤滑層９３と保護膜９２との間に汚損層が形成されてしまう。この汚損層が形成されると、後処理においてボンデッドレシオの制御精度を充分に確保することが困難となってしまう。このような問題を防止するため、汚損物質等を減少させる設備等、製造環境の整備に対して多大な投資を余儀なくされているのが現状である。
【００１３】
本願の発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、スペーシングの減少に伴う製造プロセス上の諸課題を解決する技術的意義を有するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニングするクリーニング工程を含んでおり、
クリーニング工程は、基板の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去する工程であるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項２記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニングするクリーニング工程を含んでおり、
クリーニング工程は、基板の表面にレーザー光を照射し、基板の表面に付着した汚損物質を、照射されたレーザー光のエネルギーにより除去する工程であるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項３記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後であって潤滑層形成工程の前に基板の表面を真空中でクリーニングするクリーニング工程を含んでおり、
クリーニング工程は、基板の表面にガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物質をガス流によって強制的に吹き飛ばす工程であるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項４記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記クリーニング工程から前記潤滑層形成工程までの間、基板が大気に晒されないという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項５記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程を含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後に基板の表面の突起を除去するバーニッシュを真空中で行うバーニッシュ工程と、
バーニッシュ工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含んでおり、
バーニッシュ工程から潤滑層形成までの工程の間、基板が大気に晒されない方法であり、
前記バーニッシュは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることにより行われるものであり、このバーニッシュテープを真空中でクリーニングした後に前記バーニッシュに使用するという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項６記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
磁性膜作成工程の後に、基板の表面の突起を除去するバーニッシュとともに潤滑層形成工程を同時に行う方法であり、
前記バーニッシュは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることにより行われるものであり、前記潤滑層の形成は、バーニッシュテープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板の表面の擦り付けられる際に潤滑剤を基板の表面に塗布することにより行われるものであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項７記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項６の構成において、前記バーニッシュに先立ち前記バーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングするという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項８記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項６又は７の構成において、前記潤滑剤が、溶剤に溶かすことなく塗布されるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項９記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項６、７又は８の構成において、前記バーニッシュ及び前記潤滑層の形成は、真空中で行われるものであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１０記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成工程と、磁性膜作成工程の後に基板の表面に潤滑層を形成する工程とを含む磁気記録ディスク製造方法であって、
潤滑層形成工程の後、潤滑層を加熱して潤滑層のボンデッドレシオを調節することで潤滑層の下地に対する付着性及び潤滑層の潤滑性を調節する後処理工程を真空中で行うという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１１記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項９又は１０の構成において、前記潤滑層形成工程から前記後処理工程までの間、基板が大気に晒されないという構成を有する。
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１２記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えており、
クリーニングチャンバーは、基板の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の付着物を揮発性の酸化物に酸化させて除去するチャンバーであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１３記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えており、
クリーニングチャンバーは、基板の表面にレーザー光を照射し、基板の表面に付着した汚損物質を、照射されたレーザー光のエネルギーにより除去するチャンバーであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１４記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後であって潤滑層形成前に真空中で基板の表面をクリーニングするクリーニングチャンバーを備えており、
クリーニングチャンバーは、基板の表面にガスを噴射し、基板の表面に付着した汚損物質をガス流によって強制的に吹き飛ばすチャンバーであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１５記載の磁気記録ディスク製造方法の発明は、前記請求項１２乃至１４いずれかの構成において、前記クリーニングチャンバーから前記潤滑層形成チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系を備えているという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１６記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜の上に保護膜を作成する保護膜作成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
保護膜作成チャンバーは、基板の表面を臨む空間に酸素ガスのプラズマを形成し、プラズマ中で生成される酸素イオン又は酸素活性種の作用によって基板の表面の汚損物質を揮発性の酸化物に酸化させて除去するプラズマ形成手段を備えているという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１７記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後に基板の表面の突起を除去するバーニッシュを真空中で行うバーニッシュチャンバーと、
前記バーニッシュの後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーと、
前記バーニッシュチャンバーから潤滑層形成チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系と
を備えており、
前記バーニッシュチャンバーは、バーニッシュテープを基板の表面に擦り付けることによりバーニッシュを行うものであり、バーニッシュに先だってバーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングするクリーニング手段が設けられているという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１８記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
磁性膜作成後に基板の表面の突起を除去するとともに基板の表面に潤滑層を形成するバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバーを備えており、
前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバーは、基板の表面に擦り付けられることにより突起を除去するバーニッシュテープと、潤滑剤をバーニッシュテープに潤滑剤を塗布してバーニッシュテープが基板の表面の擦り付けられる際に潤滑剤が基板の表面に塗布されるようにする潤滑剤塗布具とを備えているという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項１９記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項１８の構成において、前記バーニッシュに先だって前記バーニッシュテープの表面を真空中でクリーニングするクリーニング手段が設けられているという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項２０記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項１８又は１９の構成において、前記潤滑剤塗布具は、潤滑剤を溶剤に溶かすことなく塗布するものであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項２１記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項１８、１９又は２０の構成において、前記バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバーは真空チャンバーであり、前記バーニッシュ及び前記潤滑層の形成は真空中で行われるという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項２２記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーと、磁性膜作成後に基板の表面に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバーとを備えた磁気記録ディスク製造装置であって、
形成された潤滑層を加熱して潤滑層のボンデッドレシオを調節することで潤滑層の下地に対する付着性及び潤滑層の潤滑性を調節する後処理工程を真空中で行う後処理チャンバーが設けられているという構成を有する。
上記課題を解決するため、請求項２３記載の磁気記録ディスク製造装置の発明は、前記請求項２２の構成において、前記潤滑層形成チャンバーから前記後処理チャンバーに基板を大気に晒すことなく搬送する搬送系を備えているという構成を有する。
【発明の効果】
【００１６】
以下に説明する通り、本願の請求項１乃至３記載の方法又は請求項１２乃至１４記載の装置によれば、潤滑層の形成の前に基板の表面が真空中のクリーニングにより清浄化されるので、上記効果がさらに高く得られる。
また、請求項４記載の方法又は請求項１５記載の装置によれば、クリーニング後に基板が大気に晒されることなく潤滑層が形成されるので、上記効果がさらに高く得られる。
また、請求項５記載の方法又は請求項１７記載の装置によれば、バーニッシュが真空中で行われるので、バーニッシュの際に大気中の汚損物質が基板の表面に付着することが無い。このため、汚損物質に起因した上記問題が抑制される。また、バーニッシュ後に基板が大気に晒されることなく潤滑層が形成されるので、上記効果がさらに高く得られる。そして、バーニッシュに先だってバーニッシュテープがクリーニングされるので、バーニッシュテープによる基板の表面の汚損が防止される。
また、請求項６記載の方法又は請求項１８記載の装置によれば、上記効果に加え、バーニッシュと潤滑層形成とが同時に又はほぼ同時に行われるので、生産性が向上する。
また、請求項７記載の方法又は請求項１９記載の装置によれば、上記効果に加え、バーニッシュに先だってバーニッシュテープがクリーニングされるので、バーニッシュテープによる基板の表面の汚損が防止される。
また、請求項８記載の方法又は請求項２０記載の装置によれば、上記効果に加え、溶剤を使用しないので、溶剤の使用に起因した問題が無い。
また、請求項９記載の方法又は請求項２１記載の装置によれば、上記効果に加え、バーニッシュ及び潤滑層形成が真空中で行われるので、基板の表面への汚損物質の付着が抑制される。このため、汚損物質の付着に起因した問題が抑制される。
また、請求項１０記載の方法又は請求項２２記載の装置によれば、潤滑層の特性を改善する後処理が真空中で行われるので、後処理の際に汚損物質が基板の表面に付着するのが抑制される。このため、汚損物質の付着に起因した問題が抑制される。
また、請求項１１記載の方法又は請求項２３記載の装置によれば、潤滑層形成後、基板が大気に晒されることなく後処理が行われるので、上記効果がさらに高く得られる。
また、請求項１６記載の装置によれば、プラズマアッシングによって基板の表面の汚損物質が除去されてクリーニングされる上、保護膜作成チャンバー内の露出面に付着した汚損物質も同時に除去できる。また、プラズマアッシングによってクリーニングを行うチャンバーを別途設ける必要が無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１は、本願発明の第一の実施形態に係る磁気記録ディスク製造装置の平面概略図である。図１に示す磁気記録ディスク製造装置の一番目の大きな特徴点は、記録層の形成などの前工程と、潤滑層の形成などの後工程とが、一つの装置で行えるようになっている点である。また、図１に示す磁気記録ディスク製造装置の二番目の大きな特徴点は、記録層の形成工程から潤滑層の形成工程までを含む各工程が基板９を大気に取り出すことなく真空中で一貫して行えるようになっている点である。
【００１８】
具体的に説明すると、まず、図１に示す装置は、複数の真空チャンバー１０〜１７，２０〜２９を基板９の搬送路１，２に沿って並べたインライン型の装置になっている。各真空チャンバー１０〜１７，２０〜２９は、専用又は兼用の排気系（図１中不図示）によって排気される気密な容器である。各真空チャンバー１０〜１７，２０〜２９の境界部分には、ゲートバルブ４が設けられている。
【００１９】
複数の真空チャンバー１０〜１７，２０〜２９は、第一の方形な搬送路（以下、第一搬送路）１に沿って並べられた第一のグループ１０〜１７と、第二の方形な搬送路（以下、第二搬送路）２に沿って並べられた第二のグループ２０〜２９に分けられる。そして、第一搬送路１と、第二搬送路２とをつなぐようにして第三搬送路３が設定されており、この第三搬送路３上にも一つの真空チャンバー３１が設けられている。この第三搬送路３上の真空チャンバー３１は、第一のグループの真空チャンバーの一つ１６と、第二のグループの真空チャンバーの一つ２１とに対して気密に接続されたものであり、第一搬送路１から第二搬送路２へ基板９が大気に取り出されることなく搬送されるようにするものである。第一のグループの真空チャンバーでは、主に下地膜の作成から保護膜の作成までの工程が行われる。また、第二のグループの真空チャンバーでは、保護膜作成の後の潤滑層形成までの工程が主に行われる。
【００２０】
第一第二第三搬送路１，２，３を通して基板９を搬送する搬送系の構成について、以下に説明する。搬送系は、基板９を保持する基板保持具５１を第一搬送路１に沿って周回させる第一周回機構と、第一搬送路１上の基板保持具（以下、第一基板保持具）５１に基板９を搭載する搭載用ロボット６１と、基板９を保持する別の基板保持具５２を第二搬送路２に沿って周回させる第二周回機構と、第二搬送路２上の基板保持具（以下、第二基板保持具）５２から基板９を回収する回収用ロボット６２と、第一基板保持具５１から基板９を取り外して第二基板保持具５２に搭載する移載ロボット６３とから主に構成されている。
【００２１】
搭載用ロボット６１、回収用ロボット６２、及び移載用ロボット６３は、基本的に同じ構成であり、先端に基板９を保持する多関節アームを備えたロボットである。第一第二基板保持具５１，５２は、共に同じ構成の部材である。また、第一周回機構及び第二周回機構も、基本的には共に同じ構成の機構である。以下、一例として、第一基板保持具５１及び第一周回機構の構成について説明する。
【００２２】
第一周回機構は、第一保持具５１を第一搬送路１上で直線移動させる直線移動機構と、第一基板保持具５１の搬送の向きを転換する方向転換機構とから主に構成されている。第一基板保持具５１及び直線移動機構の構成について、図２及び図３を使用して説明する。図２及び図３は、図１に示す装置における第一基板保持具５１及び直線移動機構の構成を示す図であり、図２はその正面概略図、図３は側断面概略図である。
【００２３】
第一基板保持具５１は、板状の保持具本体５１１と、保持具本体５１１に取り付けられた保持爪５１２とから主に構成されている。保持爪５１２は合計で八つ設けられており、四つが一組となって一枚の基板９を保持する。従って、第一基板保持具５１は同時に二枚の基板９を保持するようになっている。保持具本体５１１は、図２に示すように、基板９より少し大きなほぼ円形の開口を二つ有している。各四つの保持爪１２は、ほぼ円形の開口を挟んで二つずつ両側に設けられており、基板９を側縁で挟み込むようにして保持するようになっている。
【００２４】
具体的には、保持具本体５１１のほぼ円形の開口の両側から下方に延びる別の開口を有しており、この開口内にはほぼ垂直に延びるようにして一対の板バネ５１４が設けられている。各板バネ５１４の先端には、爪取付具５１５が固定されている。各爪取付具５１５は、図２に示すように、ほぼ台形状の板材であり、上下に位置する面に各々保持爪５１２をねじ止めによって固定している。尚、各保持爪５１２の先端は、Ｖ字状になっている。そして、基板９の縁がこのＶ字状の先端に落とし込まれるようになっている。
【００２５】
また、各ロボット６１，６２，６３は、保持具本体５１１のほぼ円形の開口から遠ざかるようにして一対の板バネ５１４をその弾性に逆らって押し広げる一対のレバー６０を備えている。基板９を第一基板保持具５１に搭載する際には、一対のレバー６０によって両側の板バネ５１４を押し広げ、基板９を保持具本体５１１のほぼ円形の開口内に位置させる。そして、レバー６０を戻して板バネ５１４をその弾性によって元の姿勢に復帰させる。この結果、基板９が四つの保持爪５１２によって係止される。同様にして、もう一枚の基板９を別の四つの保持爪５１２によって係止すると、二枚の基板９が第一基板保持具５１によって保持された状態となる。第一基板保持具５１から基板９を取り外す場合には、これと全く逆の動作となる。
【００２６】
また、図２に示すように、第一基板保持具５１の下端部には小さな磁石（以下、保持具側磁石）５１３を多数備えている。各保持具側磁石５１３は、上下の面に磁極を有している。そしてこの保持具側磁石５１３は、図２に示すように、配列方向に交互に逆の磁極になっている。また、第一基板保持具５１の下側には、隔壁７０を挟んで磁気結合ローラ７１１が設けられている。磁気結合ローラ７１１は丸棒状の部材であり、図２に示すように、螺旋状に延びる細長い磁石（以下、ローラ側磁石）７１２を有している。このローラ側磁石７１２は互いに異なる磁極で二つ設けられており、二重螺旋状になっている。
【００２７】
磁気結合ローラ７１１は、ローラ側磁石７１２が隔壁７０を挟んで保持具側磁石５１３に向かい合うよう配置されている。隔壁７０は、透磁率の高い材料で形成されており、保持具側磁石５１３とローラ側磁石７１２とは、隔壁７０を通して磁気結合している。尚、隔壁７０の第一基板保持具５１側の空間は真空側（各真空チャンバーの内部側）であり、磁気結合ローラ７１１側の空間は大気側である。このような磁気結合ローラ７１１は、図１に示す方形の第一搬送路１に沿って設けられている。
【００２８】
また、図３に示すように、第一基板保持具５１は、水平な回転軸の回りに回転する主プーリ７１４の上に載せられている。主プーリ７１４は、第一基板保持具５１の移動方向に沿って多数設けられている。また、第一基板保持具５１の下端部分には、垂直な回転軸の回りに回転する一対の副プーリ７１５，７１５が当接している。この副プーリ７１５，７１５は、第一基板保持具５１の下端部分を両側から挟むように押さえて第一基板保持具５１の転倒を防止している。この副プーリ７１５，７１５も第一基板保持具５１の移動方向に多数設けられている。
【００２９】
図３に示すように、磁気結合ローラ７１１には傘歯車を介して駆動棒７１６が連結されている。そして、駆動棒７１６には移動用モータ７１７が接続されており、駆動棒７１６を介して磁気結合ローラ７１１をその中心軸の周りに回転させるようになっている。磁気結合ローラ７１１が回転すると、図２に示す二重螺旋状のローラ側磁石７１２も回転する。この際、ローラ側磁石７１２が回転する状態は、保持具側磁石５１３から見ると、交互に異なる磁極の複数の小さな磁石が一列に並んでその並びの方向に沿って一体に直線移動しているのと等価な状態となる。従って、ローラ側磁石７１２に結合している保持具側磁石５１３は、ローラ側磁石７１２の回転とともに直線移動し、この結果、第一基板保持具５１が全体に直線移動することになる。この際、図３に示す主プーリ７１４及び副プーリ７１５，７１５は従動する。
【００３０】
図１に示す構成において、第一第二搬送路１，２の各々角の部分に設けられた真空チャンバーは、基板９の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を備えた方向転換チャンバー１７，２９になっている。図４を使用して、一例として方向転換チャンバー１７に備えられた方向転換機構の構成について説明する。図４は、図１に示す方向転換チャンバー１７に備えられた方向転換機構の構成を示す側面概略図である。図４に示す方向転換機構は、上述した構成と同様の磁気結合ローラ（図４中不図示）等を含む直線移動機構を全体に保持した保持体７２１と、この保持体７２１を回転させて直線移動機構全体を回転させる回転用モータ７２２とから主に構成されている。
【００３１】
まず、図４中不図示の磁気結合ローラの軸には、駆動棒７１６が傘歯車等の運動転換機構を介して連結されている。この駆動棒７１６の後端には、図４に示すように別の傘歯車７２３が設けられている。この別の傘歯車７２３には、鉛直な姿勢の動力伝達棒７２４が連結されている。即ち、動力伝達棒７２４の先端には傘歯車７２５が設けられて駆動棒７１６の後端の傘歯車７２３に螺合している。動力伝達棒７２４の後端は、移動用モータ７１７の出力軸が連結されている。
【００３２】
一方、方向転換機構を構成する保持体７２１は、円柱状又は円筒状の部材であり、その軸方向を鉛直にして配置されている。保持体７２１は、図４に示すように、鉛直方向に長い貫通孔を有し、この貫通孔に挿通された状態で上記動力伝達棒７２４が配置されている。貫通孔の内面と動力伝達棒７２４との間の間隙部分には、ベアリング７２５が配置され、動力伝達棒７２４の回転を許容しつつ貫通孔の部分に動力伝達棒７２４を保持している。
【００３３】
上記保持体７２１は、より大きな径のほぼ円筒状の保持具カバー７２６の内側に配置されている。この保持具カバー７２６は、内側に保持体７２１を収納して保持するとともに方向転換機構が配置された方向転換チャンバー１７，２９の底板部分７２７に取り付けられている。即ち、方向転換チャンバー１７，２９の底板部分７２７には、保持具カバー７２６の外径に適合する大きさの円形の開口を有し、この開口に保持具カバー７２６をはめ込んで固定している。保持具カバー７２６と底板部分７２７との接触面にはＯリング等のシール材が設けられている。
【００３４】
また、保持具カバー７２６とその内側の保持体７２１との間の間隙には、上下に並べて設けた四つのベアリング７２９と、上側の二つのベアリング７２９の間に挟み込むようにして設けたメカニカルシール７２８とが設けられている。メカニカルシール７２８は、保持体７２１の回転を許容しつつ保持体７２１と保持具カバー７２６との間の間隙を真空シールするためのものであり、磁性流体を使用したシール機構等が好適に使用できる。
【００３５】
また一方、保持体７２１の下面にはプーリ取付具７３０が設けられており、このプーリ取付具７３０の下端に保持具側プーリ７３１が固定されている。保持具側プーリ７３１は、保持体７２１の中心軸と同心状に配置されたものである。さらに、保持具側プーリ７３１と同じ高さの位置には、モータ側プーリ７３２が配置されている。このモータ側プーリ７３２には、上方に突出させた回転用モータ７２２の出力軸が連結されている。また、モータ側プーリ７３２と保持具側プーリ７３１とを連結するようにして、ベルト７３３が張架されている。具体的には、保持具側プーリ７３１及びモータ側プーリ７３２はタイミングプーリから構成され、ベルトはタイミングベルトから構成されている。
【００３６】
また、保持体７２１の上面には、図４に示すような保持枠７３４が固定されている。保持枠７３４は、図２に示す第一基板保持具５１や磁気結合ローラ７１１等を全体に保持するためのものである。保持枠７３４の下側部分の先端には、図４に示すように支柱７３５が数本配置されており、この支柱６８１によって前述した主プーリ７１４や一対の副プーリ７１５，７１５が保持されている。そして、保持枠７３４と保持体７２１との間は真空シールされており、保持枠７３４の内部からの方向転換チャンバー１７内のリークを防止している。
【００３７】
このような方向転換チャンバー１７の方向転換機構の動作について説明する。まず、移動用モータ７１７が駆動されると、動力伝達棒７２４及び駆動棒７１６を介して図４中不図示の磁気結合ローラに回転駆動が伝達され、磁気結合ローラが回転する。これによって、上方の第一基板保持具５１が直線移動する。
【００３８】
第一基板保持具５１が移動して方向転換チャンバー１７内の所定位置に達すると、回転用モータ７２２が駆動される。回転用モータ７２２の動力は、モータ側プーリ７３２からベルト７３３によって保持具側プーリ７３１に伝えられ、保持具側プーリ７３１を回転させる。これによって、上方の保持体７２１が回転し、保持体７２１上に保持されていた直線移動機構が全体に回転する。この結果、第一基板保持具５１も回転する。回転角度が９０度に達すると回転用モータ７２２は駆動を停止し、第一基板保持具５１の回転も停止する。これによって、第一基板保持具５１の搬送の向きが９０度曲げられる。
【００３９】
その後、所定の制御信号を受けた後さらに直線移動機構が駆動され、９０度曲げられた第一搬送路１に沿って第一基板保持具５１を移動させ、次の真空室チャンバーまで第一基板保持具５１を搬送させる。従って、曲げられた後の第一搬送路１においても、基板９１の板面は搬送方向の側方に向くようになっている。上記方向転換機構の構成において、９０度等の所定角度の回転の制御は、回転用モータ７２２の制御によって行っても良いし、保持体７２１が所定角度回転したのを検出する不図示のセンサ機構等によって行ってもよい。
【００４０】
次に、第一第二のグループの真空チャンバーの構成について説明する。まず、第一のグループの真空チャンバーについて説明する。第一のグループの真空チャンバーは、大気側から基板９を搬入する際に基板９が一時的に滞留するチャンバーであるロードロックチャンバー１１と、ロードロックチャンバー１１の次に基板９が搬送されるチャンバーであるプリヒートチャンバー１２と、プリヒートチャンバー１２の次に基板９が搬送されるチャンバーである下地膜作成チャンバー１３と、下地膜作成チャンバー１３の次に基板９が搬送されるチャンバーである磁性膜作成チャンバー１４と、磁性膜作成チャンバー１４の次に基板９が搬送されるチャンバーである保護膜作成チャンバー１５と、第二搬送路２に基板９が搬送される際に一時的に基板９が滞留するチャンバーである第一中継チャンバー１６と、方向転換チャンバー１７と、補助真空チャンバー１０とから成っている。
【００４１】
ロードロックチャンバー１１には、搭載用ロボット６１が設けられている。搭載用ロボット６１は、大気側であるロードステーションに配置された搭載用カセット６１１から基板９を一枚ずつ取り出して、第一基板保持具５１に基板９を搭載するものである。プリヒートチャンバー１２は、基板９を加熱して基板９の表面又は内部のガスを予め放出させるものである。プリヒートチャンバー１２は、輻射加熱ランプによって基板９を所定の温度まで加熱するよう構成される。
【００４２】
下地膜作成チャンバー１３及び磁性膜作成チャンバー１４は、ともにスパッタリングにより所定の薄膜を作成するようになっている。一例として、磁性膜作成チャンバー１４の構成について、図５を使用して説明する。図５は、図１に示す磁性膜作成チャンバー１４の構成を示す平面概略図である。
【００４３】
磁性膜作成チャンバー１４は、内部を排気する排気系１４１と、内部にプロセスガスを導入するガス導入系１４２と、内部の空間に被スパッタ面を露出させて設けたターゲット１４３と、ターゲットにスパッタ放電用の電圧を印加するスパッタ電源１４４と、マグネトロンスパッタリングを行うためにターゲット１４３の背後に設けられた磁石機構１４５とから主に構成されている。
【００４４】
ガス導入系１４２によってプロセスガスを導入しながら排気系１４１によって磁性膜作成チャンバー１４内を所定の圧力に保ち、この状態でスパッタ電源１４４を動作させる。この結果、スパッタ放電が生じてターゲット１４３がスパッタされ、スパッタされたターゲット１４３の材料が基板９に達して基板９の表面に所定の磁性膜が作成される。
【００４５】
保護膜作成チャンバー１５は、プラズマ形成手段１５０を備えており、プラズマＣＶＤ（化学蒸着）により保護膜を作成するようになっている。図６は、図１に示す保護膜作成チャンバー１５の構成を示す平面概略図である。保護膜作成チャンバー１５は、内部を排気する排気系１５１を備えている。プラズマ形成手段１５０は、ＣＨ４等の炭化水素化合物ガスと水素ガスを混合して内部に導入する不図示のプロセスガス導入系１５２と、プロセスガスに高周波エネルギーを与えてプラズマＰを形成する高周波電源１５３等から構成されている。炭化水素化合物ガスがプラズマＰ中で分解し、基板９の表面にカーボンの薄膜が堆積するようになっている。基板保持具５１を介して基板９に高周波電圧を与え、プラズマＰとの相互作用によって基板９に負の直流分の電圧である自己バイアス電圧を与えるよう構成する場合がある。
【００４６】
尚、図１に示すように、本実施形態では、各々二つの下地膜作成チャンバー１３と磁性膜作成チャンバー１４とが設けられており、一つの下地膜作成チャンバー１３、もう一つの下地膜作成チャンバー１３、一つの磁性膜作成チャンバー１４、もう一つの磁性膜作成チャンバー１４の順に基板９が搬送されるようになっている。即ち、下地膜を二層に亘って形成し、その上に、磁性膜を二層に亘って形成するようになっている。尚、下地膜の上に磁性膜を形成したものが二層にわたって積層されるようにする場合もある。下地膜としては例えばＣｒ膜、磁性膜としては例えばＣｏＣｒＴａ膜が作成される。また、保護膜作成チャンバー１５が二つ設けられており、最初の保護膜作成チャンバー１５で必要な厚さの半分の成膜を行い、次の保護膜作成チャンバー１５で残りの半分の厚さの成膜を行うようになっている。
【００４７】
次に、第二のグループの真空チャンバーの構成について説明する。第二のグループの真空チャンバーは、基板９が搬送される順に、第一搬送路１から第三搬送路３を通って搬送された基板９が一時的に滞留するチャンバーである第二中継チャンバー２１、基板９の表面の汚損物質をプラズマアッシングによって除去する第一クリーニングチャンバー２２、基板９の表面にガスを噴射して基板９の表面の汚損物質を吹き飛ばすガスブローを行う第二クリーニングチャンバー２３、基板９の表面の突起を除去するバーニッシュを行うバーニッシュチャンバー２４、潤滑層の形成を行う潤滑層形成チャンバー２５、潤滑層形成後に後処理を行う後処理チャンバー２６、基板９を冷却する冷却チェンバー２７、補助真空チャンバー２０、大気側に基板９を搬出する際に基板９が一時的に滞留するチャンバーであるアンロードロックチャンバー２８、方向転換チャンバー２９となっている。
【００４８】
第一クリーニングチャンバー２２は、本実施形態の大きな特徴点の一つとなっている。第一クリーニングチャンバー２２の構成について、図７を使用して説明する。図７は、図１に示す第一クリーニングチャンバー２２の構成を示す平面概略図である。
【００４９】
第一クリーニングチャンバー２２は、酸素プラズマによって基板９の表面の汚損物質をアッシング（灰化）するようになっている。第一クリーニングチャンバー２２の構成は、ガス導入系２２２が酸素ガスを導入するものである以外は、図６に示す保護膜作成チャンバー１５とほぼ同様である。即ち、第一クリーニングチャンバー２２は、基板９の両側に位置する一対の高周波電極２２３と、高周波電極２２３に高周波電圧を与えてプラズマＰを形成する高周波電源２２４とを備えている。
【００５０】
高周波電極２２３は内部が中空であり、基板９を臨む面にガス吹き出し孔を多数有している。ガス導入系２２２は、高周波電極２２３内を経由して第一クリーニングチャンバー２２内に酸素ガスを導入するようになっている。尚、ガス導入系２２２は、バッファ用のガスや放電特性を改善するためのガスを酸素に添加して導入する場合がある。
【００５１】
前述した保護膜作成チャンバー１５で保護膜が作成された基板９の表面には、カーボン又はハイドロカーボンより成る汚損物質が基板９の表面に付着していることがある。これは、以下のような原因による。
【００５２】
カーボンの付着は、主に、保護膜作成チャンバー１５の浮遊パーティクルに起因している。即ち、保護膜作成チャンバー１５内では、基板９の表面のみならず、保護膜作成チャンバー１５内の構造物の表面や第一基板保持具５１の表面等にも薄膜（カーボン膜）が堆積する。これらの薄膜は、ある程度の厚さに堆積すると、内部応力等によって剥離する。この剥離した破片は、パーティクルとなって保護膜作成チャンバー１５内を浮遊する。この浮遊パーティクルが基板９の表面に付着すると、潤滑層形成の際にこの付着点での潤滑剤の濡れ性（接触性）を悪化させたり、保護膜作成の際に異常成長を生じさせて基板９の表面に微小な突起を形成したりすることがある。
【００５３】
また、ハイドロカーボンの付着は、保護膜作成チャンバー１５内の残留ガスが影響している。即ち、保護膜は、炭化水素化合物ガスのプラズマ中での分解を利用して作成されるが、保護膜作成チャンバー１５内には、未分解の炭化水素化合物ガスが残留しており、この残留ガスが分子又はある程度の大きさのパーティクルとなって基板９の表面に付着することがある。このような分子又はパーティクルが付着していると、やはり、潤滑剤の濡れ性を悪化させたり、潤滑層の特性に悪影響を与えたりすることがある。
【００５４】
このような汚損物質が付着した基板９の表面を酸素プラズマに晒すと、酸素プラズマ中で生成される酸素イオン、活性種である単原子酸素分子（Ｏ）、又は、活性酸素分子（Ｏ２＊）等の作用により、カーボンやハイドロカーボンが急激に酸化され（燃やされ）、二酸化炭素や水等の揮発物となる。これらの揮発物は、第一クリーニングチャンバー２２の排気系２２１によって排気される。このようなアッシングを行うことで、潤滑層の密着性が悪化したり、ディスクの表面の微小な突起により磁気ヘッドの読み取りが阻害されたりする問題が抑制される。
【００５５】
アッシングの条件については、慎重な検討が必要である。というのは、あまりアッシングをやり過ぎると、表面の保護膜（カーボン膜）を削ってしまうことになるからである。アッシングの条件について、一例を示すと、以下の通りである。
第一クリーニングチャンバー２２内の圧力：１〜２Ｐａ
酸素ガスの流量：１００ＳＣＣＭ（ＳＣＣＭは、０℃一気圧で換算した気体の流量（ｃｍ３／分）
高周波電力：１３．５６ＭＨｚ，５０Ｗ
基板９の大きさ：直径３．５インチ
上記条件でアッシングを行う場合、０．３秒〜２．０秒程度で汚損物質の充分な除去が行え、また、問題となる保護膜の削れも生じない。尚、５０Ｗを越える高周波電力又は２．０秒を越える時間でアッシングを行うと、保護膜の削れが生じる恐れがある。従って、５０Ｗ以下の高周波電力及び２．０秒以下の時間でアッシングを行うことが好ましい。
【００５６】
次に、第二クリーニングチャンバー２３について説明する。図８は、図１に示す第二クリーニングチャンバー２３の構成を示す平面概略図である。第二クリーニングチャンバー２３は、内部を排気する排気系２３１と、基板９の表面にガスを噴射するノズル２３２を先端に備えたガス導入管２３３とを備えている。ノズル２３２は、基板９と平行に設けられた円盤状であり、基板９より少し大きい。また、ノズル２３２には、前方の基板９に向かってガスを噴射するガス噴射口が多数均等間隔をおいて設けられている。
【００５７】
ノズル２３２から基板９の表面にガスが噴射され、基板９の表面に付着している汚損物質が吹き飛ばされるようになっている。第二クリーニングチャンバー２３内の圧力は１×１０−４〜１×１０−５Ｐａ程度、基板９の表面におけるガスの噴射圧力は１００Ｐａ程度である。ガスには、アルゴン等の不活性ガス又は窒素等が使用される。また、ガス導入管２３２につながる不図示の配管上には、汚損物質を取り除くフィルタが設けられることが好ましい。
【００５８】
上述したガスブロークリーニングは、大気中で行うことも可能である。しかしながら、大気中で行うと、雰囲気自体の清浄度が真空中に比べて悪いため、クリーニング後も基板９の表面に汚損物質が付着している恐れが真空中で行う場合に比べて高い。尚、プラズマやガスブローによって基板９の表面をクリーニングする構成の他、極細繊維によってクリーニングする構成も採用可能である。即ち、メガネ拭きとして市販されているような０．０６デニール程度の極細繊維よりなる布で基板９の表面を擦るようにしてクリーニングしても良い。
【００５９】
次に、バーニッシュチャンバー２４について説明する。図９は、図１に示すバーニッシュチャンバー２４の構成を示す側面概略図である。図９に示すように、バーニッシュチャンバー２４は、内部を排気する排気系２４１と、基板９を保持して基板９と同軸の回転軸の周りに基板９を回転させる回転機構８と、回転機構８により回転する基板９の表面に押し付けられるバーニッシュテープ２４２とを備えている。
【００６０】
回転機構８の詳細について、図１０を使用して説明する。図１０は、図９に示す回転機構８の構成を示す断面概略図である。図１０に示すように、回転機構８は、水平に延びる棒状の前後駆動軸８１と、前後駆動軸８１と同軸に設けられた円筒状の回転駆動軸８２と、前後駆動軸８１を駆動させる第一前後駆動源８３と、回転駆動軸８２を駆動させる回転駆動源８４と、前後駆動軸８１及び回転駆動軸８２を全体に前後移動させる第二前後駆動源８５から主に構成されている。
【００６１】
前後駆動軸８１の先端には、駆動ヘッド８６が設けられている。駆動ヘッド８６は、基板９の中央の開口より僅かに小さい円盤状部８６１と、前後駆動軸８１と同軸の円錘面を成すテーパー部８６２とから形成されている。また、回転駆動軸８２の先端には、接触片８２１が設けられている。接触片８２１は、基板９を保持する際に基板９の開口の縁に接触する部材である。図１１は、図１０に示す接触片８２１の配置位置を示す正面図である。図１１に示すように、接触片８２１は、前後駆動軸８１と同軸の円周上に１２０度ずつ離れて三カ所に配置されている。尚、図１０に示すように、各接触片８２１は、曲面より成る凹部状又はＶ字状の断面形状となっている。
【００６２】
また、図１０に示すように、テーパー部８６２のテーパー面に接触するようにして被駆動片８２２が設けられている。被駆動片８２２と、接触片８２１とは、連結板８２４によって連結されている。また、回転駆動軸８２の先端面には突起が設けられており、被駆動片８２２は、コイルスプリング等のバネ部材８２３を介して突起に固定されている。尚、接触片８２１は、回転駆動軸８２の先端の突起の部分より外側に位置し、先端面上で滑動するようになっている。
【００６３】
前後駆動軸８１は、切断可能なジョイント機構８１１を介して第一前後運動源８３に連結されている。第一前後駆動源８３は、サーボモータとボールねじの組み合わせ又はエアシリンダ等の直線運動源である。また、回転駆動源８４は、回転駆動軸８２の周面に設けられたギヤを介して連結されたモータである。さらに、第二前後駆動源８５は、前後駆動軸８１、回転駆動軸８２、第一前後駆動源８３及び回転駆動源８４等を保持したフレーム８５１を移動させてこれらを一体に前後運動させるものである。尚、回転駆動軸８２は、メカニカルシール等の真空シールを介してバーニッシュチャンバー２４の器壁を気密に貫通している。また、バーニッシュチャンバー２３内には、上記回転機構８と連動する不図示のレバーが設けられている。レバーの構成は、前述した各ロボット６１，６２，６３が備えるレバー６０と同様である。
【００６４】
一方、図９に示すように、バーニッシュテープ２４２は、バーニッシュチャンバー２４内に設けられた巻装ローラ２４３に巻かれており、巻装ローラ２４３から引き出されて使用されるようになっている。バーニッシュチャンバー２４内には、使用済みのバーニッシュテープ２４２を巻き取る巻き取りローラ２４４が設けられている。巻き取りローラ２４４は、バーニッシュチャンバー２４内に設けられた真空モータ（真空雰囲気内で使用可能なモータ）２４５によって回転され、使用済みのバーニッシュテープ２４２を巻き取るようになっている。尚、この巻き取りの動作により、巻装ローラ２４３が従動回転し、未使用のバーニッシュテープ２４２が引き出されるようになっている。
【００６５】
また、回転機構８により基板９が保持されて回転する際に、バーニッシュテープ２４２を基板９に押し付ける押し付け具２４７が設けられている。押し付け具２４７には、押し付け具２４７を駆動する駆動機構８７が設けられている。図１２は、図９に示す押し付け具２４７を駆動する駆動機構８７の構成を示す側面概略図である。
【００６６】
図１２に示すように、駆動機構８７は、押し付け具２４７が先端に固定された駆動軸８７１と、駆動軸８７１を前方に押し出して押し付け具２４７を基板９に押し付けるトルクモータ８７２と、駆動軸８７１及びトルクモータ８７２を全体に前後移動させる直線駆動源８７３とから主に構成されている。
【００６７】
トルクモータ８７２の出力軸には、ボールねじ８７４が連結されている。駆動軸８７１の後端部分は中空になっており、ボールねじ８７４が噛み合っている。駆動軸８７１は、不図示の回転規制部によって回転しないようになっている。また、直線駆動源８７３には、モータとボールねじの組み合わせ又はエアシリンダ等が使用できる。尚、駆動軸８７１は、メカニカルシール等の真空シールを介してバーニッシュチャンバー２４の器壁を気密に貫通している。また、図９から判るように、バーニッシュテープ２４２、巻装ローラ２４３、巻き取りローラ２４４、真空モータ２４６、押し付け具２４７、及び、駆動機構８７は、基板９が位置する位置を挟んで両側に設けられている。
【００６８】
尚、押し付け具２４７の押し付け面の幅は、基板９の半径から中央の開口の半径を引いた長さにほぼ等しい長さとなっている。但し、バーニッシュテープ２４２及び押し付け具２４７に対して基板９を径方向に相対的に移動させながら基板９を回転するようにすれば、上記幅より短くても良い。
【００６９】
図９に示すバーニッシュチャンバー２４の動作について、以下に説明する。バーニッシュチャンバー２４内が排気系２４１によって所定の真空圧力に排気されている状態で、基板９を保持した第二基板保持具５２がバーニッシュチャンバー２４内に移動して停止する。この際の停止位置は、一方の基板９の中心が、図９及び図１０に示す前後駆動軸８１の中心軸に一致する位置である。尚、この際、第二前後駆動源８５は、前後駆動軸８１や回転駆動軸８２の先端部分が基板９より手前側に位置するよう、前後駆動軸８１や回転駆動軸８２を退避させている。
【００７０】
次に、第二前後駆動源８５が駆動され、前後駆動軸８１や回転駆動軸８２が一体に前進し、所定の位置で停止する。この位置では、図１０に示すように、駆動ヘッド８６が基板９の開口から突出するとともに、接触片８２１が基板９と同一垂直面上に位置する。この状態で、第一前後駆動源８３が駆動され、前後駆動軸８１が後退する。後退に伴い、テーパー部８６２のテーパー面に接触している被駆動片８２２が、バネ部材８２３の弾性に逆らって外側に移動する。この結果、各接触片８２１も外側に移動し、基板９の開口の縁に接触する。第一前後駆動源８３は、前後駆動軸８１に対してそれを後退させる向きに適切な力を加えている。従って、各接触片８２１が適切が圧力により基板９の開口の縁に押し付けられた状態となる。これにより、基板９が保持された状態となる。この状態で、不図示のレバーが駆動され、第二基板保持具５２の一対の板バネ（図９中不図示）を押し広げる。この結果、基板９は、回転機構８にのみ保持された状態となる。
【００７１】
次に、回転機構８の回転駆動源８４が動作し、前後駆動軸８１及び回転駆動軸８２を一体に回転させる。この結果、各接触片８２１を介して保持されている基板９も一体に回転する。尚、この回転の際、ジョイント機構８１１は、前後駆動軸８１と第一前後駆動源８３との連結を切り離す。
【００７２】
そして、基板９が回転している際、基板９の両側の押し付け具２４７の駆動機構８７が駆動される。まず、駆動機構８７のうち、直線駆動源８７３が動作し、両側の押し付け具２４７が所定の前進位置まで前進する。この前進位置は、押し付け具２４７がバーニッシュテープ２４２を基板９に押し付ける状態となる少し手前の位置である。次に、トルクモータ８７２が動作し、押し付け具２４７を少し前進させる。この結果、押し付け具２４７がバーニッシュテープ２４２を基板９に押し付ける。トルクモータ８７２の発生トルクが調節され、バーニッシュテープ２４２の押し付け圧力が所定の値に制御される。
【００７３】
バーニッシュテープ２４２の押し付けにより、基板９の表面に存在する突起が削り取られる。また、突起の除去に加え、基板９の表面に汚損物質が付着している場合、この汚損物質が除去されることもある。バーニッシュテープ２４２としては、ポリエチレンテレフタレート製又はポリアミド製のフィルム上にアルミナ粒子又は炭化シリコン（ＳｉＣ）粒子等の研磨砥粒を担持したものが使用される。また、基板９の回転速度は、１００〜４０００ｒｐｍ程度で良い。
【００７４】
尚、押し付け具２４７の押し付け力は、慎重な検討が必要である。バーニッシュテープ２４２によるバーニッシュを真空中で行う場合、バーニッシュテープ２４２と基板９の表面との間の摩擦力が大気中の場合よりも大きくなる。このため、大気中の場合と同様の力で押し付けると、基板９の表面を過剰に削り取ってしまい、突起を取るだけではなく、保護膜の厚さを薄くしてしまう恐れがある。例えば１．０×１０−２〜１００Ｐａ程度の真空中でのバーニッシュの場合、押し付け力は９．８〜５８８ｍＮ程度とすることが好ましい。
【００７５】
また、バーニッシュテープ２４２を基板９の表面に押し付けた状態で、基板９で無くバーニッシュテープ２４２の移動（巻き取り）を行ってバーニッシュを行う場合もある。また、基板９の回転とバーニッシュテープ２４２の移動の双方を行う場合もある。バーニッシュテープ２４２を基板９に押し付けた状態でバーニッシュテープ２４２の移動を行う場合、押し付け具２４７には従動ローラに相当する構成が採用される。
【００７６】
このようなバーニッシュを基板９の両面の全面に亘って行った後、駆動機構８７が押し付け具２４７を所定の後退位置まで後退させ、回転駆動源８４は回転を停止する。次に、不図示のレバーによる第二基板保持具５２の板バネの押し広げを解除し、各保持爪によって再び基板９を保持させる。その後、回転機構８は、ジョイント機構８１１によって再び第一前後駆動源８３と前後駆動軸８１とを連結させた後、第一駆動源８１を動作させて、前後駆動軸８１を所定距離前進させる。この結果、バネ部材８２３の弾性により接触片８２１が内側に移動して基板９の保持が解消される。そして、第二前後駆動源８５を動作させて、前後駆動軸８１及び回転駆動軸８２を一体に後退させ、元の退避位置に戻す。
【００７７】
次に、第二基板保持具５２を移動させ、もう一つの基板９の中心が、前後駆動軸８１と同軸になる位置で停止させる。そして、前述したのと同様の動作を繰り返して、もう一つの基板９に対してもバーニッシュを行う。尚、図１に示すように、本実施形態では、潤滑層形成チャンバー２５を挟んでバーニッシュチャンバー２４が二つ設けられている。従って、潤滑層形成の前と後にバーニッシュを行うようになっている。
【００７８】
次に、潤滑層形成チャンバー２５について説明する。図１３は、図１に示す潤滑層形成チャンバー２５の構成を示す側面概略図である。潤滑層形成チャンバー２５は、真空中で基板９の表面に潤滑層を形成するものである。具体的には、潤滑層形成チャンバー２５は、真空蒸着法により基板９の表面に潤滑層を形成するようになっている。図１３に示すように、潤滑層形成チャンバー２５は、内部を排気する排気系２５１と、内部に潤滑剤を貯めた一対の坩堝２５２と、坩堝２５２内の潤滑剤を加熱して蒸発させるヒータ２５３と、蒸着中に基板９を回転させて蒸着を均一化する回転機構８とを備えている。
【００７９】
潤滑剤は、溶剤に溶かさずに坩堝２５２内に貯められている。ヒータ２５３は、抵抗発熱方式のものが使用されている。場合によっては、電子線を照射して加熱するものや、高周波によって加熱するものでも良い。尚、坩堝２５２の上側には、必要に応じてシャッタが設けられる。回転機構８は、図９に示すバーニッシュチャンバー２４が備えるものと同様である。但し、図１３に示す回転機構８は、各々の基板９を同時に保持して回転できるよう、二つ設けられている。
【００８０】
図１３に示す潤滑層形成チャンバー２５の動作について、以下に説明する。排気系２５１により所定の真空圧力に排気されている状態で、基板９を保持した第二基板保持具５２が潤滑層形成チャンバー２５内に移動して停止する。そして、回転機構８が各基板９を保持して回転させる。並行して、ヒータ２５３が動作して坩堝２５２内の潤滑剤を加熱する。加熱により潤滑剤が蒸発し、各基板９の表面に付着して潤滑層としての潤滑膜を堆積させる。即ち、二枚の基板９に同時に潤滑膜が作成される。潤滑剤としては、ＰＥＰＥを主成分としたもので、分子量が２０００〜４０００程度のものが使用できる。このような潤滑剤としては、例えばＡＵＳＭＯＮＴ社から製品名ＺＤＯＬ２０００，ＺＤＯＬ４０００等として販売されている。
【００８１】
ヒータ２５３による加熱温度は５０〜３１０℃、潤滑層形成チャンバー２５内の圧力は、１．０×１０−２〜１００Ｐａ程度で良い。このような条件で蒸着を行うと、３〜５秒程度で厚さ１〜２ｎｍ程度の潤滑膜が作成できる。尚、回転機構８による回転速度は、前述したバーニッシュの場合よりも低く、５〜５００ｒｐｍ程度でよい。このようにして潤滑層の形成を行った後、ヒータ２５３の動作及び回転機構８の動作を止める。基板９を第二基板保持具５２に戻すとともに潤滑層形成チャンバー２５内を再度排気した後、第二基板保持具５２を次の後処理チャンバー２６に移動させる。
【００８２】
次に、後処理チャンバー２６及び冷却チェンバー２７の構成について説明する。図１４は、図１に示す後処理チャンバー２６の構成を示す側面概略図である。ボンデッドレシオは、前述した通り、２０〜３０％程度が最適であるとされている。本実施形態では、後処理チャンバー２６で基板を加熱するとともにその加熱の温度及び時間を調節することにより、このボンデッドレシオを達成するようにしている。具体的には、基板９の温度を３０〜１５０℃程度に３〜５秒程度維持することにより上記ボンデッドレシオを達成できる。
【００８３】
図１４に示すように、後処理チャンバー２６内には、第二基板保持具５２に保持された基板９の両側の位置になるように赤外線ランプ２６１が設けられている。また、後処理チャンバー２６には、排気系２６２が設けられており、後処理中、後処理チャンバー２６内を１×１０−４〜１×１０−５Ｐａ程度に排気するようになっている。尚、潤滑層形成後の工程であるので、後処理を真空中で行うことは、必須の条件ではないが、後処理を真空中で行うことにより、高温に加熱された潤滑層の表面に汚損物質の不純物が吸着されて取り込まれることが防止できる。
【００８４】
尚、本実施形態では加熱より後処理を行ったが、光照射により後処理を行うことも可能である。例えば、光重合作用のある潤滑剤では、紫外線等の光を照射することにより重合度を調整して基板９への付着性や表面の潤滑性を調節することが可能である。この場合は、前述した赤外線ランプに代えて紫外線ランプなどを使用する。
【００８５】
また、冷却チェンバー２７は、後処理後に基板９を冷却して、後のアンロードロックチャンバー２８内の回収用ロボット６２による取り扱い等を容易にするものである。冷却チェンバー２７は、水素又はヘリウム等の冷却用ガスを基板９の表面に吹き付け、基板９を１００℃以下に冷却するようになっている。特開平１１−２０３７３４号公報に開示された冷却機構を、この冷却チェンバー２７に用いると好適である。アンロードロックチャンバー２８に設けられた回収用ロボット６２は、基板９を第二基板保持具５２から取り外して、大気側のアンロードステーションに配置された回収用カセット６２１に搬送するものである。
【００８６】
次に、磁気記録ディスクの製造方法の発明の実施形態の説明も兼ねて、上記構成に係る本実施形態の装置の全体の動作について、以下に説明する。まず、基板９は、大気側のロードステーションに配置された搭載用カセット６１１から搭載用ロボット６１によって一枚ずつロードロックチャンバー１１に搬入され、第一基板保持具５１に搭載される。第一基板保持具５１は、プリヒートチャンバー１２に移動して基板９が予備加熱される。その後、第一基板保持具５１は、下地膜作成チャンバー１３、磁性膜作成チャンバー１４、保護膜作成チャンバー１５に順次移動し、基板９の上に、下地膜、磁性膜、保護膜が積層される。
【００８７】
この基板９は、第一中継チャンバー１６において、移載用ロボット６３により第一基板保持具５１から取り外され、第二中継チャンバー２１に待機する第二基板保持具５２に搭載される。基板９が取り外された第一基板保持具５１は、ロードロックチャンバー１１に戻り、次の基板９が搭載される。そして、同様に第一搬送路１を周回する。
【００８８】
一方、第二中継チャンバー２１において基板９が搭載された第二基板保持具５２は、第一クリーニングチャンバー２２、第二クリーニングチャンバー２３、バーニッシュチャンバー２４、潤滑層形成チャンバー２５に順次移動し、保護膜の上に潤滑層が形成される。そして、第二基板保持具５２は、後処理チャンバー２６、冷却チェンバー２７の順に移動して基板９の後処理及び冷却が行われる。第二基板保持具５２は、アンロードロックチャンバー２８に達して、回収用ロボット６２により基板９が第二基板保持具５２から取り外され、大気側の回収用カセット６２１に搬出される。第二基板保持具５２は、基板９が取り外された後、第二中継チャンバー２１に移動して再び次の基板９の保持に使用され、第二搬送路２を周回する。尚、各チャンバー１０〜１７，２０〜２９には、基板保持具５１，５２が位置しており、タクトタイム毎に次の各チャンバー１０〜１７，２０〜２９に移動する。
【００８９】
上記構成及び動作に係る本実施形態の装置は、以下のような技術的意義を有する。まず、一つの装置で、下地膜の作成から潤滑層の形成まで一貫して行えるので、生産設備のコストや装置を運転する人件費のコスト等が、従来に比べて安価となる。また、搭載用カセット６１１内の全ての基板９が処理されて回収用カセット６２１に回収されるまでの間、装置は無人運転することが可能であり、無人運転の時間が従来に比べて長くなる。このため、生産性の点でも向上する。
【００９０】
そして、保護膜の作成の後も、真空中で一貫して潤滑層の形成まで行うので、保護膜と潤滑層との界面や潤滑層中、又は、潤滑層の表面への汚損物質の混入又は付着が抑制される。このため、本実施形態によれば、汚損物質による記録層の汚損、潤滑層の付着性の低下、潤滑層の膜厚の不均一化、潤滑層のボンデッドレシオ制御の精度低下等の問題の発生が抑制され、スペーシングが減少しつつある磁気記録ディスクの製造に極めて適した構成が提供される。
【００９１】
また、潤滑層の形成の前に基板９の表面の汚損物質がプラズマアッシング及びガスブローによって除去されるので、この点で、さらに上記効果が高く得られる。プラズマアッシングは、主に有機系の汚損物質の除去に効果的であり、ガスブローは、金属やガラス等の無機系の汚損物質の除去に効果的である。そして、第一第二クリーニングチャンバー２２，２３でのクリーニングの後、基板９が大気に晒されることなく潤滑層形成チャンバー２５に運ばれて潤滑層が形成されるので、清浄化された表面が大気によって汚損されることがなく、清浄な表面のまま潤滑層が形成される。このため、上記効果がさらに高く得られる。
【００９２】
また、バーニッシュが真空中で行われるので、バーニッシュの際に大気中の汚損物質が基板９に付着することが無い。この点でも、汚損物質に起因した問題がさらに抑制されている。そして、バーニッシュ後に、基板９が大気に晒されることなく潤滑層形成チャンバー２５に搬送されて潤滑層が形成されるので、同様にこの効果がさらに高く得られる。
【００９３】
また、潤滑層の特性を改善する後処理が真空中で行われるため、後処理の際に基板９の表面に大気中の汚損物質が付着することが無い。この点でも、汚損物質に起因した問題がさらに抑制されている。そして、潤滑層形成後に、基板９が大気に晒されることなく後処理チャンバー２６に搬送されて潤滑層が形成されるので、同様にこの効果がさらに高く得られる。
【００９４】
また、潤滑剤を溶剤に溶かすことなく使用する構成は、以下のような技術的意義を有する。潤滑剤を希釈する溶剤としては、潤滑剤がフッ素系であることから、以前はフロンが多く使用された。しかしながら、オゾン層破壊の問題を背景として、パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）等のフロン代替溶剤が多く使用されるようになった。しかし、このフロン代替溶剤も、地球温暖化の原因物質であるとされ、溶剤の使用そのものを問題視する傾向もある。
【００９５】
溶剤を使用することの別の問題は、潤滑層の汚損である。溶剤に溶解して塗布する結果、潤滑層に不純物が混入し、これが原因で、イオン等の不純物が存在することによる磁気ヘッドの腐食、潤滑層表面に存在する突起による磁気ヘッドの機械的損傷、潤滑特性が充分でないことによる磁気ヘッドのディスク表面への吸着等の問題が生じることがある。本実施形態の方法及び装置では、溶剤を使用しないので、このような溶剤を使用することに起因する問題は無い。
【００９６】
但し、実用的には、潤滑剤の取り扱いを容易する等の目的から、少量の溶剤を使用する場合もある。溶剤としては、３Ｍ社製のＨＦＥ７３００，７１００（商品名）等のパーフルオロアルキル系溶剤が使用される。使用量は、潤滑剤に対して１体積％以下である。
【００９７】
次に、本願発明の第二の実施形態の磁気記録ディスク製造装置について説明する。図１５は、本願発明の第二の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。図１５に示す実施形態の装置は、基板９の表面をクリーニングするためのプラズマアッシングを行う構成が、前述した実施形態と異なっている。即ち、この図１５に示す実施形態では、保護膜作成チャンバー１５でアッシングを行うようになっており、図１５にはこの保護膜作成チャンバー１５の構成が示されている。
【００９８】
図１５に示す保護膜作成チャンバー１５は、図６に示すものとほぼ同様であるが、ガス導入系１５２の構成が異なっている。即ち、図１５に示すガス導入系１５２は、炭化水素化合物と水素の混合ガスと、酸素ガスとを、バルブ１５４で切り替えて選択的に保護膜作成チャンバー１５に導入することができるようになっている。
【００９９】
図１５に示す構成において、保護膜を作成する場合、炭化水素化合物と水素の水素ガスを導入するようにする。保護膜の作成の後、第一基板保持具５１を移動させず、排気系１５１によって保護膜作成チャンバー１５内を５×１０−２Ｐａ程度まで排気する。そして、バルブ１５４の開閉によって導入ガスを酸素に切り替える。そして、前述した実施形態と同様に、酸素の高周波プラズマによりアッシングを行う。
【０１００】
この図１５に示す実施形態では、基板９の表面の汚損物質のみならず、第一基板保持具５１に付着した汚損物質も除去できるという特段の技術的意義がある。第一基板保持具５１に汚損物質が付着したままであると、次の基板９の保持の際などにこの汚損物質が基板９に移動して付着し易い。本実施形態の装置によれば、基板９の表面に加え、このような第一基板保持具５１を経由した汚損物質の付着も抑制できるという効果がある。また、プラズマがより拡散するように条件を設定すると、保護膜作成チャンバー１５内の構造物の露出面に付着した汚損物質を除去するようにすることも可能である。
【０１０１】
次に、本願発明の第三の実施形態の磁気記録ディスク製造装置について説明する。図１６は、本願発明の第三の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。この第三の実施形態の装置は、前述した第一の実施形態に対して、基板９の表面をクリーニングする第三クリーニングチャンバー２００を追加した構成となっている。第三クリーニングチャンバー２００は、図１に示す構成において、例えば、第二クリーニングチャンバー２３とバーニッシュチャンバー２４との間に設けることができる。図１６は、この第三クリーニングチャンバー２００の構成を示した側面概略図となっている。
【０１０２】
図１６に示す第三クリーニングチャンバー２００は、基板９の表面にレーザーを照射してクリーニングするようになっている。即ち、第三クリーニングチャンバー２００は、レーザー発振器２０１と、レーザー発振器２０１から発振されたレーザー光を内部に導入する導入窓２０２とを備えている。導入窓２０２は、第三クリーニングチャンバー２００の開口を気密に塞ぐように設けられている。レーザー光による基板９の表面のクリーニングは、主に、アブレーション効果によって行われる。即ち、基板９の表面に付着した汚損物質にレーザー光が照射されると、レーザー光のエネルギーにより汚損物質の結合が解かれて除去される。尚、第三クリーニングチャンバー２００も排気系２０３を有しており、上記クリーニングも同様に真空中で行われる。
【０１０３】
レーザー光による基板９の表面のクリーニングの一例について示すと、
レーザー：エキシマレーザー（波長２４８ｎｍ），
照射エネルギー密度：２００ｍＪ／ｃｍ２以下，
照射方式：１〜１００Ｈｚ程度のパルス，
パルス数：１００以下，
との条件が挙げられる。尚、２００ｍＪ／ｃｍ２を越えると、基板９の表面の保護膜を削る恐れがある。保護膜を削らない範囲でクリーニングを行うため、照射エネルギー密度を低くしたり、パルスの周波数を低くしたり、パルス数を小さくしたりしても良い。
【０１０４】
尚、レーザー光を基板９の表面の全面に均一に照射できるよう、レーザー光を基板９の径方向に対して走査するとともに、前述した実施形態におけるものと同様の回転機構により基板９を回転させながらレーザー光の照射を行うと好適である。
【０１０５】
次に、本願発明の第四の実施形態の磁気記録ディスク製造装置について説明する。図１７は、本願発明の第四の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。この第四の実施形態の大きな特徴点は、バーニッシュ処理と潤滑層形成とが一つのチャンバーで行える点である。即ち、第一の実施形態のバーニッシュチャンバー２５及び潤滑層形成チャンバー２６に代えて、バーニッシュと潤滑層形成とを行うバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０が設けられている。図１７は、このバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０の構成を示す側面概略図となっている。
【０１０６】
バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０は、内部を排気する排気系２１１と、基板９を保持して基板９と同軸の回転軸の周りに基板９を回転させる回転機構８と、回転機構８により回転する基板９の表面に押し付けられるバーニッシュテープ２１２と、バーニッシュテープ２１２によるバーニッシュと同時に基板９の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布具２１３とを備えている。
【０１０７】
回転機構８やバーニッシュテープ２１２等は、前述した第一の実施形態におけるものと同様なので、説明は省略する。潤滑剤塗布具２１３は、先端から潤滑剤を吐出するシリンジ２１４と、シリンジ２１４に接続された供給ホース２１５と、潤滑剤を溜めた不図示の容器から潤滑剤を供給ホース２１６を通してシリンジ２１４に送る不図示の送出ポンプとから主に構成されている。尚、シリンジ２１４及び供給ホース２１５は、基板９が位置する位置の両側に設けられている。
【０１０８】
請求項６乃至９の磁気記録ディスク製造方法の実施形態の説明も兼ね、図１７に示すバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０の動作について、以下に説明する。バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０内が排気系２１１によって所定の真空圧力に排気されている状態で、前述した第一の実施形態と同様に、基板９を保持した第二基板保持具５２がバーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０内に移動して所定位置で停止する。そして、回転機構８が一つの基板９を保持して回転させる。この回転の際、基板９の両側の押し付け具が不図示の駆動部により基板９に向けて変位し、基板９の両面にバーニッシュテープ２１２を押し付ける。この結果、基板９の表面に存在する突起が削り取られる。
【０１０９】
並行して、潤滑剤塗布具２１３が動作する。不図示の送出ポンプによって供給ホース２１５を通してシリンジ２１４に潤滑剤が送られ、シリンジ２１４から吐出される。吐出された潤滑剤は、バーニッシュテープ２１２の上に塗布される。潤滑剤はバーニッシュテープ２１２の移動とともに移動し、潤滑剤が塗布された部分のバーニッシュテープ２１２が基板９の表面に押し付けられると、バーニッシュテープ２１２と基板９との間で潤滑剤が加圧されて薄く引き延ばされ、それとともに基板９の表面に塗布される。潤滑剤としては、前述したＰＥＰＥを主成分としたもので良い。前述したように、少量の溶剤を使用する場合もある。また、バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０内の圧力や押し付け具による押し付け圧力も、前述した実施形態と同様で良い。
【０１１０】
このようなバーニッシュと潤滑剤の塗布を基板９の両面の全面に亘って行った後、押し付け具を後退させ、回転機構８による回転を停止する。第二基板保持具５２を移動させ、回転機構８がもう一つの基板９を保持して回転させる。そして、同様にしてバーニッシュと潤滑層の形成とを同時に行う。尚、バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０以外の部分での動作は、前述した第一の実施形態と同様である。
【０１１１】
上記説明から解るように、バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０は、バーニッシュと潤滑剤の塗布とを同時に行うので、従来に比べて生産性が向上している。尚、この場合の「同時に」とは、バーニッシュと潤滑剤の塗布とが文字通り同時に行われる場合と、厳密には同時に生ずる作用ではないが、おおまかには同時に行われる場合とを含む。また、本実施形態では、バーニッシュや潤滑剤の塗布が、真空中で行われるので、大気中の汚損物質が潤滑層に取り込まれてしまうことが無く、この点でも良質なディスクの製造に貢献できる。但し、大気中でこれらを行っても、生産性を向上させる効果は同様に得られる。
【０１１２】
また、バーニッシュを真空中で行うことと、バーニッシュと潤滑剤塗布とを同時に行うこととは、非常に密接な関連を有する。即ち、バーニッシュテープ２１２によるバーニッシュを真空中で行うと、汚損物質低減には非常に有効であるが、バーニッシュテープ２１２と基板９の表面との間の摩擦力が大気中の場合よりも大きくなるため、バーニッシュが過剰となる恐れがある。バーニッシュが過剰とは、突起を削るだけでなく、予め形成された保護膜等を削ってしまうというような事態である。一方、潤滑剤は、原料のままでは非常に粘性が高い。従って、溶剤に溶かした方が塗布はし易い。しかし、溶剤の使用は前述したような問題がある。
【０１１３】
本実施形態の構成は、このような問題を一挙に解決する一石二鳥的な技術的意義を有する。つまり、バーニッシュテープを介して基板９に潤滑剤を塗布する構成を採用すると、バーニッシュテープと基板９との間に潤滑剤が入り込むことによって過剰なバーニッシュが防止されるのに加え、粘性の高い潤滑剤であっても基板９への塗布が容易にできるという効果が得られる。
【０１１４】
尚、上記実施形態では、潤滑剤をバーニッシュテープ２１２の上に塗布することで基板９の表面への潤滑層の形成を行ったが、第一の実施形態のように、蒸着法によって行ってもよい。即ち、バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０内に、図１３に示すような坩堝２５２及びヒータ２５３を設けるようにしても良い。また、スプレー法によって潤滑層の形成を行ってもよい。この場合は、バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー２１０内に噴射具を設け、溶剤に溶かした潤滑剤を噴射具から噴射させるようにする。
【０１１５】
次に、本願発明の第五の実施形態の磁気記録ディスク製造装置について説明する。図１８は、本願発明の第五の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。この第五の実施形態は、バーニッシュチャンバー２４の構成が第一の実施形態と異なっている。即ち、この実施形態では、バーニッシュに先だってバーニッシュテープ２４２の表面を真空中でクリーニングするクリーニング手段８８が設けられている点である。クリーニング手段８８は、バーニッシュチャンバー２４内でバーニッシュテープ２４２をクリーニングするようになっている。
【０１１６】
バーニッシュテープ２４２の表面には、汚損物質として、酸素イオン、硫酸イオン等を持つ分子膜、塵埃、油脂等の有機物等が付着していることがある。このような汚損物質が付着した状態でバーニッシュを行うと、汚損物質が基板９の表面に移動して付着してしまう。本実施形態では、このようなことを考慮し、バーニッシュに先だってバーニッシュテープの表面をクリーニング手段８８によってクリーニングするようになっている。具体的は、クリーニング手段８８は、バーニッシュチャンバー２４内に設けられたイオンビーム源８８１と、イオンビーム源８８１に原料ガスを供給するガス供給系８８２とから主に構成されている。
【０１１７】
ガス供給系８８２はアルゴンガス又は酸素ガスを供給するものであり、イオンビーム源８８１はアルゴンイオン又は酸素イオンのビームをバーニッシュテープ２４２に照射するようになっている。イオンビームの加速エネルギーは２５０〜６００ｅＶ、バーニッシュテープ２４２への入射角は３０〜４０度程度とすることが好ましい。尚、イオンビームによるバーニッシュテープ２４２の損傷が問題となるときは、加速エネルギーを小さくしたり、入射角を大きくしたりする。イオンビームの照射パターンは、幅がバーニッシュテープ２４２の幅と同じかそれより少し大きい程度、長さが３０ｍｍ程度のほぼ長方形とする。尚、イオンビーム源８８１は、不図示の収束電極を備えており、この程度のパターンになるようにイオンビームを収束させる。
【０１１８】
バーニッシュテープ２４２に照射されたイオンビームは、バーニッシュテープ２４２の表面に存在する汚損物質を弾き出したり削ったりして除去する。これにより、バーニッシュテープ２４２の表面が清浄化され、清浄な表面のバーニッシュテープが前述した通り基板の表面に押し付けられてバーニッシュが行われる。このため、バーニッシュテープ２４２を経由した汚損物質の基板９の表面への付着が防止される。本実施形態では、イオンビームによりバーニッシュテープ２４２の表面をクリーニングしたが、プラズマやレーザーの作用によってクリーニングすることも可能である。また、前述した第四の実施形態の構成において、バーニッシュテープ２１２の表面をクリーニングするようにすることも可能である。
【０１１９】
次に、本願において特許請求されてはいないが、インライン型基板処理装置の発明の実施形態について説明する。図１に示す磁気記録ディスク製造装置は、インライン型基板処理装置の発明の実施形態となっている。即ち、二つの無終端状の搬送路１，２の各々に沿って複数の真空チャンバー１０〜１７，２０〜２９が接続され、その二つの搬送路１，２をつなぐ第三搬送路３に沿って基板９を大気に取り出すことなく真空中で搬送する移載用ロボット６３が設けられている。
【０１２０】
無終端状の搬送路１に沿って複数の真空チャンバー１０〜１７を設け、搬送路１に沿って基板保持具５１を周回させる構成は、基板保持具５１を大気に取り出すことがないので、基板保持具５１を介して大気中の汚損物質が装置に持ち込まれないというメリットがある。しかしながら、このようなインライン型装置において、真空チャンバー１０〜１７の数をもっと多くしようとすると、搬送路１の全長が長くなってしまう。図１から類推されるように、搬送路１の全長が長くなると、搬送路１で囲まれた空間が大きくなる。この部分の空間は、特に基板９の処理とは無関係な無駄な空間であるので、この部分の空間が大きくなることによる専有面積の増大は、有意義ではない。
【０１２１】
本実施形態の装置のように、さらに別の無終端状の搬送路２を設定してこの搬送路にそって真空チャンバー２０〜２９を増設するようにすれば、装置全体の占有面積をそれほど増大させることなく、より多くの真空チャンバーを増設できる。このため、より多くの処理を真空中で一貫して行うようにする場合、非常に適したものとなる。
【０１２２】
このようなインライン型基板処理装置の考え方は、前述した磁気記録ディスク製造の場合には限られず、適用が可能である。例えば、コンパクトディスクなどの光学式の情報記録媒体の製造や液晶基板等の表示デバイスの製造等においても、インライン型の構成を採用する限り、適用が可能である。尚、磁気記録ディスク製造装置の発明の実施に際しては、上述したようなインライン型の装置に限定されるものではない。搬送ロボットを備えた搬送チャンバーの周囲に複数の処理チャンバーやロードロックチャンバー、アンロードロックチャンバーを配置したクラスターツール型の装置でも良い。
【０１２３】
尚、「磁気記録ディスク製造装置」という名称は、磁気記録ディスクの製造に用いられる装置の意味である。従って、それのみですべての製造工程が行われる場合と、他の装置において他の製造工程が行われる場合ともを含む。また、本明細書において、「磁気記録ディスク」とは、磁気の作用を利用して情報の記録が行われるディスクの総称であり、光磁気ディスクのように、磁気の作用とともに他の作用も利用して情報を記録するディスクも広く含む。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本願発明の実施形態に係る磁気記録ディスク製造装置の平面概略図である。
【図２】図１に示す装置における第一基板保持具５１及び直線移動機構の構成を示す正面概略図である。
【図３】図１に示す装置における第一基板保持具５１及び直線移動機構の構成を示す側断面概略図である。
【図４】図１に示す方向転換チャンバー１７に備えられた方向転換機構の構成を示す側面概略図である。
【図５】図１に示す磁性膜作成チャンバー１４の構成を示す平面概略図である。
【図６】図１に示す保護膜作成チャンバー１５の構成を示す平面概略図である。
【図７】図１に示す第一クリーニングチャンバー２２の構成を示す平面概略図である。
【図８】図１に示す第二クリーニングチャンバー２３の構成を示す平面概略図である。
【図９】図１に示すバーニッシュチャンバー２４の構成を示す側面概略図である。
【図１０】図９に示す回転機構８の構成を示す断面概略図である。
【図１１】図１０に示す接触片８２１の配置位置を示す正面図である。
【図１２】図９に示す押し付け具２４７を駆動する駆動機構８７の構成を示す側面概略図である。
【図１３】図１に示す潤滑層形成チャンバー２５の構成を示す側面概略図である。
【図１４】図１に示す後処理チャンバー２６の構成を示す側面概略図である。
【図１５】本願発明の第二の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。
【図１６】本願発明の第三の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。
【図１７】本願発明の第四の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。
【図１８】本願発明の第五の実施形態の磁気記録ディスク製造装置の主要部を示す図である。
【図１９】スペーシングについて説明する図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 第一搬送路
１１ ロードロックチャンバー
１２ プリヒートチャンバー
１３ 下地膜作成チャンバー
１４ 磁性膜作成チャンバー
１５ 保護膜作成チャンバー
１５０ プラズマ形成手段
１６ 第一中継チャンバー
１７ 方向転換チャンバー
２ 第二搬送路
２１ 第二中継チャンバー
２２ 第一クリーニングチャンバー
２３ 第二クリーニングチャンバー
２４ バーニッシュチャンバー
２４２ バーニッシュテープ
２５ 潤滑層形成チャンバー
２６ 後処理チャンバー
２７ 冷却チャンバー
２８ アンロードロックチャンバー
２９ 方向転換チャンバー
２００ 第三クリーニングチャンバー
２０１ レーザー発振器
２１０ バーニッシュ兼潤滑層形成チャンバー
２１１ 排気系
２１２ バーニッシュテープ
２１３ 潤滑剤塗布具
３ 第三搬送路
４ ゲートバルブ
５１ 第一基板保持具
５２ 第二基板保持具
６１ 搭載用ロボット
６２ 回収用ロボット
６３ 移載用ロボット
８ 回転機構
８８ クリーニング手段
９ 基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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