(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に真空処理室内で複数層の薄膜を順次成膜する方法であって、
前記複数層の薄膜中、少なくとも一層が、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加して行われるバイアススパッタリング法で成膜される薄膜形成方法において、
前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、少なくとも一層の導電性の薄膜が前記絶縁材製の基板の表面に成膜され、
前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる際に、前記絶縁材製の基板が、前記導電性薄膜が形成されている部分を前記基板支持部材に接触させて前記基板支持部材に支持されるように、
前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を、すでに成膜されている導電性薄膜の中の少なくとも一層の導電性薄膜が成膜された際に前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持されていた位置から変化させる工程を、真空処理室内において行うことを特徴とする
薄膜形成方法。
【請求項２】
バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、真空処理室内において基板を加熱する処理が行われることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。
【請求項３】
前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に行われる、前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を、前記少なくとも一層の導電性薄膜が成膜された際に前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持されていた位置から変化させる工程は、基板又は基板支持部材を移動させることによって行われることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜形成方法。
【請求項４】
複数の真空処理室が、前記絶縁材製の基板を支持している基板支持部材が当該複数の真空処理室内を順次搬送されていくように連設されており、前記複数層の薄膜を順次積層する工程は、前記連設されている複数の真空処理室の中の異なる真空処理室内で、それぞれ、行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
【請求項５】
複数層の薄膜は、磁性層膜と、当該磁性層膜の下地層膜及び、当該磁性層膜の保護層膜とを含んでおり、
前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に前記絶縁材製の基板の表面に成膜される前記少なくとも一層の導電性薄膜は前記磁性層膜の下地層膜である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
【請求項６】
基板支持部材は、上端側が開口している断面Ｖ字形状の溝部で前記絶縁材製の基板を支持することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
【請求項７】
基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室が、ロードロックチャンバーとアンロードロックチャンバーとの間に複数室連設され、前記絶縁材製の基板を支持している基板支持部材が前記ロードロックチャンバーからアンロードロックチャンバーへと移送可能とされている薄膜形成装置において、
前記複数の真空処理室中、少なくとも１つの真空処理室は、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加してバイアススパッタリング法により薄膜を成膜するバイアススパッタリング機構を備えている真空処理室であり、
当該バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に、基板支持部材によって支持されている前記絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室であって、成膜する前記薄膜が導電性薄膜である真空処理室が少なくとも一個配備されており、
前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室と、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に配備されている前記成膜する薄膜が導電性薄膜である真空処理室の中の少なくとも一個の真空処理室との間に、前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持する位置を、当該真空処理室において導電性薄膜の成膜が行われた際に前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持していた位置から当該導電性薄膜が形成されている部分を前記基板支持部材に接触させて前記基板支持部材に支持されるように変化させる変換機構を備えている真空処理室が、更に、配備されている
ことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項８】
変換機構を備えている真空処理室と、バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室との間には、更に、基板加熱機構を備えた真空処理室が配備されていることを特徴とした請求項７記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
変換機構は、前記真空処理室の側壁側から前記絶縁材製の基板が配置されている側に向けて延び、先端が前記絶縁材製の基板の中心孔に挿入される回転軸の先端を前記絶縁材製の基板の中心孔に挿入した状態で回転させることにより前記絶縁材製の基板をその中心孔を中心として回転させる基板回転機構、前記回転軸の先端を前記真空処理室の側壁に近づける方向及び側壁から遠ざけて前記絶縁材製の基板に近づける方向に移動させる進退機構、前記絶縁材製の基板を垂直方向に移動させる上下機構を組み合わせてなることを特徴とする請求項７又は８記載の薄膜形成装置。
【請求項１０】
基板支持部材は、上端側が開口している断面Ｖ字形状の溝部で前記絶縁材製の基板を支持することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、薄膜の形成方法および装置に係り、特に絶縁材製の基板に下地層膜、磁性層膜および保護層膜を順次設けてなる磁気記録媒体の製造に好適な薄膜形成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に、複数層の薄膜を形成するには種々の方法がある。
【０００３】
従来、例えば磁気記録媒体の製造においては、アルミニウム合金基板上にＮｉＰメッキ層による下地層膜を設け、この下地層膜の上にＣｒ下地層およびＣｏ合金層による磁性層膜を夫々スパッタリング法により設け、更にこの磁性層膜の上にカーボンスパッタ膜等による保護層膜を設けるようにしている（例えば特開昭６３−２６８２７号）。磁性層膜のスパッタリングにおいては、基板側にバイアスを印加して保磁力、耐食性等を向上することが行なわれている。
【０００４】
図５および図６は前記の如くの製造に用いられる装置における、磁性層膜のスパッタリングが行なわれる真空処理室の概略を示したもので、各図において、１は真空処理室、２は基板、３は基板ホルダー（基板支持部材）、４は基板ホルダーの搬送機構、５はターゲット、６はターゲットホルダー、７はカソード、８はバイアス印加電源を表わしている。基板ホルダー３と搬送機構４は絶縁材９で電気的に絶縁されている。基板ホルダー３は図５の場合、載置型、図６の場合は支持スプリング１０による掛止型としてある。
【０００５】
このような構成の真空処理室１がロードロックチャンバーとアンロードロックチャンバーの間に複数連設されて、基板ホルダー３に支持された基板２を搬送機構４を介して、隣接する真空処理室１へ順次搬送することにより、前記の各層の成膜が行なわれる。
【０００６】
前記アルミニウム合金基板の代りにガラスその他の絶縁材製の基板を用いた磁気記録媒体も知られている（例えば特開平３−１２５３２２号）。絶縁材製の基板を用いた磁気記録媒体の製造では、前記下地層膜の形成も、スパッタリング法で行っており、まず、基板を真空処理室内に導入して、約５×１０−6 Ｔｏｒｒ以下の圧力に排気した後、Ａｒガスを導入して約２×１０−5 Ｔｏｒｒの圧力に調整して、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、下地層として金属膜（例えばＮｉＰ、Ｃｒ等）を成膜し、その後基板を加熱してからＣｒ膜およびＣｏ合金膜による磁性層膜並びに保護層膜の成膜を順次成膜するようにしている。磁性層膜の成膜中には、約３００Ｖの負電圧によるバイアス印加が行なわれている。又、磁気記録媒体に対するヘッドスライダーの接触による媒体表面の摩耗や損傷を極小化する為に、媒体表面に、円周方向の微細な凹凸を付与することによるテクスチャー処理が行なわれるが、前記磁性層膜の成膜前に基板を一旦、真空処理室外の大気中へ取り出してテクスチャー処理をすることが行なわれている。
【０００７】
図７は基板２の基板ホルダー３で支持されている部分の概略を拡大して示したもので、１１がＮｉＰの下地層、１２がＣｒの第２下地層、１３がＣｏ合金による磁性層である。これらの層をスパッタリング法で成膜を行う場合、基板ホルダー３の溝壁３３ａが基板２の基板縁部２ａに対して影となり、スパッタリングによる成膜が行なわれない。基板ホルダー３が支持スプリング１０による掛止型とした場合も、支持スプリング１０と基板２の間で同様の状況となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁材製の基板に複数層の薄膜を形成する場合であって、複数層の薄膜中、少なくとも一層がバイアススパッタリング法で成膜するような場合、即ち、磁気記録媒体の製造における磁性層膜のスパッタリングをバイアス印加で行う場合に、バイアスの印加が目的どうりにできずに、所望の薄膜が形成できない問題点があった。
【０００９】
図７で説明すれば、下地層膜１１、１２が、基板２の基板縁部２ａで形成されずに、基板２が露出し、基板ホルダー３に直接接している為、基板２と基板ホルダー３間に電気的導通が形成されずに絶縁状態となる。この為、下地層膜１１、１２にＤＣバイアスを印加できずに、磁性層膜の特性向上（特に保磁力の向上）が図れないという問題点である。
【００１０】
また、基板と基板ホルダー間の抵抗が高く、かつ不安定なために、磁性層膜あるいは保護層膜のスパッタリング中に基板上に基板支持位置から異常放電が発生し（図５（ｂ）および図６（ｂ）の１４参照）、不良品となる問題もあった。
【００１１】
このような問題点を解決する為には、絶縁材製の基板に下地層を一担成膜した後、真空処理室を大気ベントして基板の支持位置を変化させ、再度排気して、再び下地層の成膜を行うという方法が考えられるが、下地層の大気中での酸化や、パーティクルの付着という問題があり、実用的でない。
【００１２】
また、絶縁材製の基板に予めメッキ（金属）を施してから真空処理室へ導入する方法も考えられるが、ガラス等の絶縁材製基板へのメッキは難しい事や、工程が多くコストがかかり、しかもメッキ廃液の処理等のウェット処理に寄因する問題があり、ドライプロセス化が望まれる所である。
【００１３】
この発明は、前記の如くの問題点に鑑みてなされたもので、工程の低減を図りながら、絶縁材製の基板へ複数層による薄膜を順次形成して所望の特性が得られる薄膜形成方法および装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するこの発明の成膜方法は、基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に真空処理室内で複数層の薄膜を順次成膜する方法であって、前記複数層の薄膜中、少なくとも一層が、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加して行われるバイアススパッタリング法で成膜される薄膜形成方法において、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、少なくとも一層の導電性の薄膜が前記絶縁材製の基板の表面に成膜され、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる際に、前記絶縁材製の基板が、前記導電性薄膜が形成されている部分を前記基板支持部材に接触させて前記基板支持部材に支持されるように、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を、すでに成膜されている導電性薄膜の中の少なくとも一層の導電性薄膜が成膜された際に前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持されていた位置から変化させる工程を、真空処理室内において行うことを特徴としている。
【００１５】
前記において、バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、真空処理室内において基板を加熱する処理が行われるようにすることもできる。
【００１６】
前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に行われる、前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を、前記少なくとも一層の導電性薄膜が成膜された際に前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持されていた位置から変化させる工程は、基板又は基板支持部材を移動させることによって行われるようにすることができる。
【００１７】
又、複数の真空処理室が、前記絶縁材製の基板を支持している基板支持部材が当該複数の真空処理室内を順次搬送されていくように連設されており、前記複数層の薄膜を順次積層する工程は、前記連設されている複数の真空処理室の中の異なる真空処理室内で、それぞれ、行われるようにすることができる。
前記において、複数層の薄膜は、磁性層膜と、当該磁性層膜の下地層膜及び、当該磁性層膜の保護層膜とを含んでおり、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に前記絶縁材製の基板の表面に成膜される前記少なくとも一層の導電性薄膜は前記磁性層膜の下地層膜であるようにすることができる。
また、基板支持部材は、上端側が開口している断面Ｖ字形状の溝部で前記絶縁材製の基板を支持するようにすることができる。
【００１８】
次に、この発明の薄膜形成装置は、基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室が、ロードロックチャンバーとアンロードロックチャンバーとの間に複数室連設され、前記絶縁材製の基板を支持している基板支持部材が前記ロードロックチャンバーからアンロードロックチャンバーへと移送可能とされている薄膜形成装置において、前記複数の真空処理室中、少なくとも１つの真空処理室は、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加してバイアススパッタリング法により薄膜を成膜するバイアススパッタリング機構を備えている真空処理室であり、当該バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に、基板支持部材によって支持されている前記絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室であって、成膜する前記薄膜が導電性薄膜である真空処理室が少なくとも一個配備されており、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室と、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に配備されている前記成膜する薄膜が導電性薄膜である真空処理室の中の少なくとも一個の真空処理室との間に、前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持する位置を、当該真空処理室において導電性薄膜の成膜が行われた際に前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持していた位置から当該導電性薄膜が形成されている部分を前記基板支持部材に接触させて前記基板支持部材に支持されるように変化させる変換機構を備えている真空処理室が、更に、配備されていることを特徴とするものである。
【００１９】
前記において、変換機構を備えている真空処理室と、バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室との間には、更に、基板加熱機構を備えた真空処理室が配備されているようにすることもできる。
【００２０】
変換機構は、前記真空処理室の側壁側から前記絶縁材製の基板が配置されている側に向けて延び、先端が前記絶縁材製の基板の中心孔に挿入される回転軸の先端を前記絶縁材製の基板の中心孔に挿入した状態で回転させることにより前記絶縁材製の基板をその中心孔を中心として回転させる基板回転機構、前記回転軸の先端を前記真空処理室の側壁に近づける方向及び側壁から遠ざけて前記絶縁材製の基板に近づける方向に移動させる進退機構、前記絶縁材製の基板を垂直方向に移動させる上下機構を組み合わせてなるようにすることができる。
また、前記において、基板支持部材は、上端側が開口している断面Ｖ字形状の溝部で前記絶縁材製の基板を支持するようにできる。
【００２１】
この発明における絶縁材製の基板には、ガラス、アルミナその他のセラミック、ポリイミド系プラスチック、結晶化ガラス等の円盤状基板が含まれる。
【００２２】
【作用】
この発明の薄膜形成方法によれば、基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に真空処理室内で複数層の薄膜を順次成膜する方法であって、前記複数層の薄膜中、少なくとも一層が、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加して行われるバイアススパッタリング法で成膜される薄膜形成方法において、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、少なくとも一層の導電性の薄膜が前記絶縁材製の基板の表面に成膜され、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる際に、前記絶縁材製の基板が、前記導電性薄膜が形成されている部分を前記基板支持部材に接触させて前記基板支持部材に支持されるように、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を、すでに成膜されている導電性薄膜の中の少なくとも一層の導電性薄膜が成膜された際に前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持されていた位置から変化させる工程を、真空処理室内において行うようにしているので、バイアススパッタリング法による成膜時には基板支持部材と下地層膜に電気的接点が確保されて、バイアスの印加を安定、確実に行うことができ、しかも、真空処理室内においてこの絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を変更する工程を行うので、下地層の大気中での酸化や、パーティクルの付着という問題を生じさせることがない。
また、この発明の薄膜形成装置によれば、基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室が、ロードロックチャンバーとアンロードロックチャンバーとの間に複数室連設され、前記絶縁材製の基板を支持している基板支持部材が前記ロードロックチャンバーからアンロードロックチャンバーへと移送可能とされている薄膜形成装置において、前記複数の真空処理室中、少なくとも１つの真空処理室は、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加してバイアススパッタリング法により薄膜を成膜するバイアススパッタリング機構を備えている真空処理室であり、当該バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に、基板支持部材によって支持されている前記絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室であって、成膜する前記薄膜が導電性薄膜である真空処理室が少なくとも一個配備されており、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室と、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に配備されている前記成膜する薄膜が導電性薄膜である真空処理室の中の少なくとも一個の真空処理室との間に、前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持する位置を、当該真空処理室において導電性薄膜の成膜が行われた際に前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持していた位置から変化させる変換機構を備えている真空処理室が、更に、配備されているので、バイアススパッタリング法による成膜時には基板支持部材と下地層膜に電気的接点が確保されて、バイアスの印加を安定、確実に行うことができ、しかも、真空処理室内においてこの絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を変更する工程を行うので、下地層の大気中での酸化や、パーティクルの付着という問題を生じさせることがない。
【００２３】
図８に示した磁気記録媒体の製造の様子で説明すれば次の通りである。即ち、下地層膜１１、１２の成膜を行った時点では、（ａ）、（ｂ）の如く基板２は基板ホルダー３に直接々触しているのに対し、（ｃ）、（ｄ）に示したように基板２を回転させるなど、基板２と基板ホルダー３の相対位置関係を変化させることで、基板の支持位置を変化させると、下地層が成膜されなかった基板２の基板縁部２ａは基板ホルダー３の外部に移動し、基板２と基板ホルダー３の間には下地層膜１１、１２を介して電気的導通が確保されるものである。このことから基板２へのバイアス電圧の印加が可能となるのである。
【００２４】
【実施例】
以下この発明を磁気記録媒体の製造に実施した例を図を参照して説明する。
【００２５】
図１は実施例の磁気記録媒体の製造装置の構成図で、ロードロックチャンバー１５とアンロードロックチャンバー１６の間に複数の真空処理室１ａ、１ｂ、１ｃ、…１ｆを仕切弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、…１７ｇを介して連設し、ロードロックチャンバー１５に導入した基板ホルダー３ａ、３ｂ、…が基板搬送機構４によって、真空処理室１ａ、１ｂ、…を経てアンロードロックチャンバー１６側へ順次搬送可能としてあり、基板ホルダー３ａ、３ｂ、…に支持された円盤状の基板２に対し、各真空処理室１ａ、１ｂ、…で所定の処理ができるようになっている。図中１８は真空排気装置、１９は基板２の中心孔である。尚、仕切弁１７ｂ〜１７ｆは設置しない場合もある。
【００２６】
前記真空処理室１ａ、１ｂ、…中、真空処理室１ｂはこの発明に特有のもので、基板２の支持部分を変化させる為のチャンバーとするものである。他の真空処理室は、従来と同様であって、真空処理室１ａは、下地層としてのＮｉＰ膜の成膜チャンバー、真空処理室１ｃは基板加熱チャンバー、真空処理室１ｄは第２の下地層としてのＣｒ膜の成膜チャンバー、真空処理室１ｅは磁性層としてのＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＮｉ、ＣｏＣｒＰｔ等の膜の成膜チャンバー、真空処理室１ｆは保護層としてのカーボン等の膜の成膜チャンバーとするものである。各真空処理室１ａ、１ｃ…１ｆは１０−7 Ｔｏｒｒ程度まで排気した後、Ａｒガスを３×１０−3 Ｔｏｒｒ台に導入して、スパッタリングができるようになっている。スパッタリング中、基板２は静止あるいは走行状態におかれる。尚、真空処理室１ａで成膜する下地層はＣｒ膜など他の膜とする場合もある。
【００２７】
基板支持部材による基板の支持位置を変化させる為のチャンバーとした真空処理室１ｂは図２に示したように、基板ホルダー３ａ、３ｂ、…の走行部下方に対設した基板上下機構２０と、基板２の側方に進退可能に対設した基板回転機構２１とによる変換機構が設置してある。
【００２８】
前記基板上下機構２０は、真空処理室１ｂの底壁にベローズ２２を介して昇降盤２３が底壁と平行に設けられ、該昇降盤２３の外側（大気側）に圧縮空気などの流体圧による上下シリンダー２４を設置する一方、昇降盤２３の内側に上下杆２５を立設してあり、上下杆２５の先端が、基板ホルダー３ａ、３ｂ、…における基板支持部材（上下移動可能としてある）２６の下部と対向するようにしてある。尚、前記ベローズ２２は図９に示したようにＯリング２７による真空封止構造とすることもできる。
【００２９】
前記基板回転機構２１は、真空処理室１ｂの側壁にベローズ２８（Ｏリングシールとすることもできる。）を介して移動盤１７が側壁と平行に設けられ、移動盤２９を流体圧によるスライドシリンダー３０で真空処理室１ｂの側壁へ進退可能とすると共に、移動盤２９を貫通して回転軸３１を軸封止状態で架設し、回転軸３１の外部端に回転モータ３２を連結して構成してある。回転軸３１は、基板２を前記基板上下機構で上方へ移動させた時の、基板２の中心孔１９の高さに設置してあるもので、回転軸３１の先端は中心孔１９に挿脱可能としてあるものである。
【００３０】
尚、前記上下杆２５および回転軸３１は軸受等によって立設状態又は架設状態を維持されるが、図では複雑化を避ける為に省略してある。
【００３１】
上記実施例の磁気記録媒体の製造装置によれば、絶縁材製の基板２を基板ホルダー３ａ、３ｂ、…を介してロードロックチャンバー１５より順次装置内へ導入し、真空処理室１ａで下地層としてＮｉＰ膜の形成を行い、真空処理室１ｂで基板２の支持位置を変化した後、真空処理室１ｃで基板加熱を行ない、次いで真空処理室１ｄで第２の下地層としてＣｒ膜を形成し、真空処理室１ｅで磁性層（ＣｏＣｒＴａ等）膜を形成し、真空処理室１ｆで保護層としてカーボン膜を形成し、アンロードロックチャンバー１６を経て、複数層の薄膜による所定の膜が成膜された磁気記録媒体を順次外部へ取り出すことができる。
【００３２】
下地層としてのＮｉＰ膜およびＣｒ膜の成膜は、真空処理室１ａで先ずＮｉＰ膜を所定の膜厚で成膜を行った後、真空処理室１ｂで、基板２と基板ホルダー３ａ、３ｂ、…の支持位置を変化させ、次いで真空処理室１ｃで基板２の加熱を行ない、真空処理室１ｄでＣｒ膜の成膜を行う。
【００３３】
基板２と基板ホルダー３ａ、３ｂ、…の支持位置の変化は実施例の場合、基板２を回転させて行う。即ち、図２に示した基板上下機構２０の上下杆２５を上下シリンダー２４を介して上昇させることにより、基板２を一時的に上昇させ、この状態で、基板回転機構２１の回転軸３１をスライドシリンダー３０を介して基板２側へ前進させることにより、回転軸３１の先端を基板２の中心孔１９に挿入する。次いで、上下杆２５を一担下降させると共に、回転モータ３２により基板２を回転させた後、上下杆２５を再び上昇させると共に、回転軸３１を後退させ、再に上下杆２５を下降させて変化動作を終了する。
【００３４】
回転軸３１による基板２の回転角度は、基板ホルダー３ａ、３ｂ、…における基板支持部材の形状により決められるもので、真空処理室１ａにおける成膜で、基板支持部材の影となって膜が形成されない部分が基板支持部材の外部に位置するようにすれば良い。通常の基板ホルダーにおいては、約３０度乃至１８０度の範囲である。
【００３５】
前記のように、真空処理室１ｂで基板と基板ホルダーの支持位置を変化させた後、真空処理室１ｄで再び下地層膜が成膜されるので、真空処理室１ｅへ搬送される基板２は、下地層としてのＮｉＰ膜およびＣｒ膜と基板ホルダー３ａ、３ｂ、…の基板支持部材の間で電気的接点が確保されると共に、下地層膜が形成されない部分を無くすることができる。
【００３６】
この結果、磁性層としてのＣｏＣｒＴａ膜や保護層としてのカーボン膜の成膜に当っては、ＮｉＰ膜およびＣｒ膜の下地層膜へ基板ホルダー３ａ、３ｂ、…を通して負の直流バイアスの印加が可能となり、磁性層の保磁力の向上や耐食性の向上を図ることができる。また下地層膜が形成されずに基板支持部材との電気的導通が不十分な状態の存在を原因として、バイアス印加の際の異常放電も無くし、不良品の発生を避けることもできる。
【００３７】
尚、真空処理室１ａ、１ｂ、…の連設構造は実施例に限定されるものではなく、基板２を加熱する為の、加熱チャンバー（真空処理室１ｂ）を無くした構成とすることもできる。
【００３８】
前記テクスチャー処理は、基板２の表面に予め施すことにより、成膜工程の中間で外部に取出す必要を無くすることができる。
【００３９】
又、基板と基板ホルダーの支持位置を変化させる為の構造も図３以降に示したように種々の態様で可能である。
【００４０】
図３は真空処理室１ｂに、回転軸３１を進退機構３４を介して設け、この進退可能とした回転軸３１に対して基板上下機構２０と基板回転機構２１を設けて変換機構としてある。
【００４１】
進退機構３４は、ベローズ３５を介して支持杆３６が架設され、ベローズ３５の外部に設けたシリンダー３７で支持杆３６を内外に進退可能とし、この支持杆３６の先端部にスライドベアリング３８を介して上下杆３９を上下に移動可能に設け、上下杆３９の上端部にベアリング４０を介して回転軸３１を支持してある。前記上下杆３９はコイル状のスプリング４１で下方に付勢されている。
【００４２】
基板上下機構２０は、図２の場合と同様の構造で、上下杆２５は前記進退機構３４の上下杆３９の下端と対向させてある。
【００４３】
基板回転機構２１は、前記回転軸３１の基端に断接可能とした駆動軸４２をベローズ４３を介して設け、駆動軸４２の外端に回転モータ３２を連結すると共に、スライドシリンダー３０で駆動軸４２が回転軸３１に対して進退可能に構成してある。図中４４はカップリングである。
【００４４】
この実施例では、先ず進退機構３４のシリンダー３７で支持杆３６を基板２側へ前進させて、回転軸３１の先端を基板２の中心孔１９に挿入する。次に基板上下機構２０の上下シリンダー２４で上下杆２５、３９を上昇させて、回転軸３１と共に基板２を基板ホルダー３ａ、３ｂ、…から上昇させる。
【００４５】
次いで基板回転機構２１のスライドシリンダー３０で駆動軸４２を基板２側へ前進させて、駆動軸４２を回転軸３１にカップリング４４を介して接続し、回転モータ３２により基板２を所定の角度で回転させる。
【００４６】
以下上記と逆の動作を経て基板２を基板ホルダー３ａ、３ｂ、…へ戻すことで基板と基板ホルダーの支持部分を変化させることができる。
【００４７】
図４は、基板２の周縁数箇所（図は３箇所）をＬ字状に屈曲成形した支持スプリング１０、１０で押えて支持するようにした基板ホルダー３に対する実施例の変換機構である。
【００４８】
真空処理室１ｂには、基板上下機構２０と基板回転機構２１が設けてあると共に、支持スプリング１０に対する退避機構４５を設けて変換機構としてある。
【００４９】
基板上下機構２０と基板回転機構２１は図２の実施例と同様の構成である。
【００５０】
退避機構４５は、真空処理室１ｂの頂壁にＬ字状杆体でなる掛止杆４６がベローズ４７を介して設けられ、掛止杆４６の外端に回転モータ４８が連結してあると共に、スライドシリンダー４９で掛止杆４６が上下に移動できるようにしてある。
【００５１】
この実施例では、先ず基板上下機構２０の上下杆２５を上下シリンダー２４で上昇させることにより、基板２を基板ホルダー内の基板支持部材２６と共に上昇させて、基板２の下側周縁と支持スプリング１０の掛合を外す。この上昇動作で基板２の中心孔１９と基板回転機構２１の回転軸３１が同一の高さで対向するようにしてある。
【００５２】
次に退避機構４５の掛止杆４６を回転モータ４８で回わし、掛止杆４６の先端水平部分を支持スプリング１０と基板２の周縁の間に挿入した後、スライドシリンダー４９で掛止杆４６を上昇させて支持スプリング１０を開き、基板２との掛合を外す。
【００５３】
次に基板回転機構２１のスライドシリンダー３０により回転軸３１を前進させて、回転軸３１の先端を基板２の中心孔１９に挿入すると共に、基板上下機構２０の上下杆２５を下降させて、基板支持部材２６を基板２から外した後、回転モータ３２により基板２を所定の角度回転させる。
【００５４】
以下上記と逆の動作を順次行うことによって基板２と基板ホルダー３の支持部分を変化させることができる。回転モータ３２による基板２の回転の角度は１度乃至１０度の範囲である。
【００５５】
尚、この実施例では基板ホルダー３に１枚の基板２が支持されているが、回転型パレットに複数の開口部を形成し、各開口部に夫々基板を支持するように基板ホルダーを構成し、前記のような基板上下、回転機構および掛止杆４６の退避機構に対して、複数の基板中、１枚の基板を順次対向させて、所定の回転動作をするような構成とすることもできる。
【００５６】
又、各実施例共に、基板２を回転させて支持位置を変化させるようにしているが、基板ホルダー側を回転あるいは上下、左右へスライド移動させて結果として支持位置を変化させるように構成することも可能である。
【００５７】
前記実施例の磁気記録媒体の製造は、第１の下地層としてＣｕ、Ｃｒ、Ａｌ、ＮｉＰ又はＴｉ膜を形成し、基板支持部材による基板の支持位置を変化させた後、第２の下地層としてＣｒ膜を形成し、次いで磁性層としてＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＮｉ又はＣｏＣｒＰｔ膜、保護層としてＣ膜を順次形成する場合、第１の下地層としてＣｒ膜を形成した後、基板支持部材による基板の支持位置を変化させ、次いで磁性層としてＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＮｉ又はＣｏＣｒＰｔ膜、保護層としてＣ膜を順次形成する場合、更には第１の下地層としてＮｉＰ、Ｃｒ又はＡｌ膜を形成した後、第２の下地層としてＣｒ膜を形成し、次に基板支持部材による基板の支持位置を変化させて、磁性層としてＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＮｉ又はＣｏＣｒＰｔ膜、保護層としてＣ膜を順次形成する場合等、何れの場合でも実施可能である。基板支持部材による基板の支持位置の変化によって、基板支持部材と下地層の電気的導通が確保され、その後の磁性層膜、更には保護層膜の成膜に際し、確実なバイアス印加が確保される。これによって磁性層膜の特性を向上させた磁気記録媒体を製造することができる。実施例では、基板２と基板支持部材である基板ホルダー３、３ａ、３ｂ、…の支持位置を変化させる為に必要な機構を真空処理室１ｂに設置して、該真空処理室において支持位置を変化させる操作をするようにしたが、基板加熱チャンバーとした真空処理室１ｃに基板と基板支持部材の支持位置を変化させる為の機構を設置する等の構成として、他の処理室内において、当該処理と合わせて支持位置を変化させる操作を行うようにすることも可能である。
【００５８】
尚この発明は磁気記録媒体の製造に限定されない。絶縁材製の基板に複数層の薄膜を形成する場合であって、バイアススパッタリング法による成膜が行なわれる場合に、その前までに、基板支持部材と既に成膜された膜との間に電気的導通を確保するべく、基板支持部材による基板の支持位置を変化させることが趣旨である。
【００５９】
【発明の効果】
以上に説明した通り、この発明によれば、基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に真空処理室内で複数層の薄膜を順次成膜する方法であって、前記複数層の薄膜中、少なくとも一層が、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加して行われるバイアススパッタリング法で成膜される薄膜形成方法において、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、少なくとも一層の導電性の薄膜が前記絶縁材製の基板の表面に成膜され、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる際に、前記絶縁材製の基板が、前記導電性薄膜が形成されている部分を前記基板支持部材に接触させて前記基板支持部材に支持されるように、前記バイアススパッタリング法による成膜が行われる前に、前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持される位置を、すでに成膜されている導電性薄膜の中の少なくとも一層の導電性薄膜が成膜された際に前記絶縁材製の基板が前記基板支持材によって支持されていた位置から変化させる工程を、真空処理室内において行うようにしているので、直流バイアスの印加を確実とし、かつ異常放電を無くし所望の特性の膜を形成できる効果がある。基板と基板ホルダーの支持位置の変化は真空処理室内で行い、基板を大気中に取り出さないので、処理工程の低減を図ると共に、膜の酸化やパーティクル付着の問題を無くすることができる。
【００６０】
また、この発明によれば、基板支持部材によって支持されている絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室が、ロードロックチャンバーとアンロードロックチャンバーとの間に複数室連設され、前記絶縁材製の基板を支持している基板支持部材が前記ロードロックチャンバーからアンロードロックチャンバーへと移送可能とされている薄膜形成装置において、前記複数の真空処理室中、少なくとも１つの真空処理室は、前記基板支持部材を介して前記基板側にバイアス電圧を印加してバイアススパッタリング法により薄膜を成膜するバイアススパッタリング機構を備えている真空処理室であり、当該バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に、基板支持部材によって支持されている前記絶縁材製の基板の表面に薄膜を成膜する成膜機構を備えている真空処理室であって、成膜する前記薄膜が導電性薄膜である真空処理室が少なくとも一個配備されており、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室と、前記バイアススパッタリング機構を備えている真空処理室より前記ロードロックチャンバー側に配備されている前記成膜する薄膜が導電性薄膜である真空処理室の中の少なくとも一個の真空処理室との間に、前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持する位置を、当該真空処理室において導電性薄膜の成膜が行われた際に前記基板支持部材が前記絶縁材製の基板を支持していた位置から変化させる変換機構を備えている真空処理室が、更に、配備されているので、直流バイアスの印加を確実とし、かつ異常放電を無くし所望の特性の膜を形成できる効果がある。基板と基板ホルダーの支持位置の変化は真空処理室内で行い、基板を大気中に取り出さないので、処理工程の低減を図ると共に、膜の酸化やパーティクル付着の問題を無くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成図である。
【図２】同じく実施例の変換機構を備えた真空処理室の図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図３】この発明の他の実施例の変換機構を備えた真空処理室の縦断側面図である。
【図４】この発明の別の実施例の変換機構を備えた真空処理室の図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図５】従来の製造装置を構成した真空処理室の図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は基板ホルダー部分の一部拡大正面図である。
【図６】従来の他の製造装置を構成した真空処理室の図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は基板ホルダー部分の一部拡大正面図である。
【図７】従来の製造装置における基板ホルダーに支持される基板縁部の概略拡大図である。
【図８】この発明における基板ホルダーと基板の関係を示した図で、（ａ）は下地層成膜時の基板縁部の概略拡大図、（ｂ）は同じく基板の正面図、（ｃ）は基板の支持位置を変化させた時の基板縁部の概略拡大図、（ｄ）は同じく基板の正面図である。
【図９】この発明の実施例の上下杆の真空封止部分の他の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、…  真空処理室
２  基板
２ａ  基板縁部
３，３ａ、３ｂ、…  基板ホルダー
４  搬送機構
５  ターゲット
８  バイアス印加電源
９  絶縁材料
１０  支持スプリング
１１  ＮｉＰ下地層
１２  第２下地層
１３  磁性層
１４  異常放電
１５  ロードロックチャンバー
１６  アンロードロックチャンバー
１７ａ、１７ｂ、…  仕切弁
１８  真空排気装置
１９  中心孔
２０  基板上下機構
２１  基板回転機構
３３  溝壁
３４  進退機構
４５  退避機構
【図１】
0003783106.tif 000002
【図２】
0003783106.tif 000003
【図３】
0003783106.tif 000004
【図４】
0003783106.tif 000005
【図５】
0003783106.tif 000006
【図６】
0003783106.tif 000007
【図７】
0003783106.tif 000008
【図８】
0003783106.tif 000009
【図９】
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