专利名称：磁记录媒体制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是用于制造高密度的磁记录媒体的磁记录媒体制造装置。
背景技术：
在现有的磁记录媒体的制造方法中，首先，按照形成于磁性层上的抗蚀图形 (Resist Pattern)，使用等离子体或离子束对该磁性层进行蚀刻，并向该被蚀刻的磁性层 的槽中填充非磁性材料。接着，在通过离子束蚀刻或研磨等的平坦化处理使表面平坦化之 后，在该表面上形成保护膜(例如参照专利文献1)。但是，使用专利文献1所公开的磁记录媒体的制造方法的话，在将信息记录区域 以外的部分进行蚀刻加工并除去之后，需要填充非磁性材料并进行平坦化加工，从而制造 工序变得复杂。其结果是，产生制造成本也增加这样的问题。作为用于解决这些问题的方法，提出了将离子局部地注入磁性膜而使磁化状态发 生变化，然后对磁性膜整体进行热处理的方法(例如参照专利文献2)。专利文献1 日本公开公报、特开2003-16621号(图3)专利文献2 日本公开公报、特开2005-2^817号(图1)
发明内容
但是，在专利文献2所公开的磁记录媒体的制造方法中，为了改变磁性膜中的原 子的构成比率，而需要注入IXlO"5离子/cm2以上且IXlO19离子/cm2以下的高浓度的 离子。因此，存在抗蚀剂和保护膜消失的危险性，此外还存在由于离子束铣削(Ion Beam Milling)而使磁性膜消失的危险性。另外，在磁记录媒体的制造过程中，基板在向各工序移 动时被搬出至外部。因此，存在基板与空气接触而导致质量劣化这样的问题。本发明是鉴于这样的问题而形成的，其目的在于提供一种能够使抗蚀剂、保护膜 或磁性膜不会由于离子束铣削而消失、且不受空气的影响地制造磁记录媒体的磁记录媒体 制造装置。为了解决上述课题，本发明的磁记录媒体制造装置，在向具有磁记录层的基板 注入离子束之后，将该离子束注入后的具有磁记录层的基板的表面的抗蚀膜或金属掩膜 (Metal Mask)通过灰化而除去，从而制造磁记录媒体；该装置设有离子注入室和灰化室，其 中，离子注入室从生成离子的离子源引出所希望的离子种类并加速为所希望的能量后，将 离子束注入涂敷有抗蚀膜或金属掩膜的具有磁记录层的基板，灰化室设有使等离子体发生 并扩散的等离子体发生装置，并利用通过等离子体发生装置而被扩散的等离子体，将涂敷 有抗蚀膜或金属掩膜的具有磁记录层的基板上的至少抗蚀膜或金属掩膜灰化并除去，离子 注入室与灰化室通过真空阀以真空状态而被连接，同时，设有将离子束注入后的基板从离 子注入室输送至灰化室的基板输送机。在这样构成的情况下，由于离子注入室与灰化室通过真空阀以真空状态而被连 接，因此，在离子注入和灰化的工序之间，能够使具有磁记录层的基板不与外界空气接触而进行连续处理。因此，能够防止受空气的不良影响而磁记录媒体质量劣化的情况。另外，在上述发明的基础上，进而以设有对平行板电极或电感耦合型天线外加高 频功率而使等离子体发生，从而在灰化后的具有磁记录层的基板的表面上形成薄膜的CVD 室，且灰化室与CVD室通过真空阀以真空状态而被连接，同时，通过基板输送机将灰化后的 具有磁记录层的基板从灰化室输送至CVD室为佳。在这样构成的情况下，由于能够在基板的表面上形成保护膜，因此，能够防止由磁 记录媒体的伤痕引起的损伤，同时，能够防止受空气的不良影响而磁记录媒体质量劣化的 情况。进而，在上述发明的基础上，进而以基板输送机设有用于保持基板的基板支架和 驱动基板支架的驱动机构为佳。在这样构成的情况下，能够顺利地将具有磁记录层的基板向下一个处理室进行输送。采用本发明的话，能够使具有磁记录层的基板表面不会由于离子铣削而消失、且 不受空气的影响地制造磁记录媒体，进而，与专利文献1所记载的制造方法相比制造工序 简化，而能够实现低成本化。
图1是用于说明本发明的一实施形态涉及的磁记录媒体制造装置的概略构成的 侧视图。图2是以图1中的A-A线切断后的磁记录媒体制造装置的剖面图。图3是图1中的基板输送机的构成的示意图，㈧是其侧视图，⑶是以㈧中的 B-B线切断后的剖面图。图4是沿图1中的C-C线切断后的离子注入室的剖面图。图5是沿图1中的D-D线切断后的灰化室的剖面图。图6是沿图1中的E-E线切断后的CVD室的剖面图。图7是使用本发明的一实施形态涉及的磁记录媒体制造装置制造磁记录媒体的 工序的说明图，(A)是用于说明离子注入的剖面图，(B)是离子注入后的带抗蚀膜的基板的 剖面图，(C)是灰化处理后的具有磁记录层的基板的剖面图，(D)是磁记录媒体的剖面图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的一实施形态涉及的磁记录媒体制造装置10进行说明。 另外，在以下的说明中，分别将图1 图6所示的箭头&方向规定为前、箭头&方向规定为 后，成为与该\方向和\方向在水平方向上垂直相交的方向的箭头Y1方向规定为左、箭头 t方向规定为右，与该XY平面垂直相交的方向的箭头4方向规定为上、箭头4方向规定为 下。图1是用于说明本发明的一实施形态涉及的磁记录媒体制造装置10的概略构成 的侧视图。图2是以图1中的A-A线切断后的磁记录媒体制造装置10的剖面图。如图1和图2所示，磁记录媒体制造装置10，是将离子注入室20、灰化室(Ashing Chamber) 30以及CVD (Chemical Vapor D印osition、化学气相淀积)室40(以下，在统称离子注入室20、灰化室30以及CVD室40时，仅称为处理室20、30、40。)连接成一排，并通过 输送通道50将它们的外侧连接的无端(Unterminated)的串联式(in-line)装置。另外， 磁记录媒体制造装置10，设有用于输送具有磁记录层的基板(以下，将各处理室20、30、40 中处理前后的基板统称为基板52)的基板输送机60，并构成为在起点部M被导入的基板 52在处理室20、30、40中被实施各处理，且再次被输送至起点部M。在离子注入室20的后方和CVD室40的前方设有预真空室(Load-Lock) 56。预真 空室56，在基板输送机60将基板52从大气环境的输送通道50导入真空环境的各处理室 20,30,40之前，进行预抽真空(Pre-Evacuation)，以使空气不会流入各处理室20、30、40。 另外，离子注入室20、灰化室30、CVD室40、后述的前方纵道50a、后述的下方横道50d以及 预真空室56，分别通过连接部58而被气密地连接。虽然在图1中未图示，但是，在连接各处 理室20、30、40以及预真空室56的连接部58中存在成为真空阀的隔离阀。输送通道50，具有前方纵道50a、后方纵道50b、上方横道50c、以及下方横道50d， 且如一方的预真空室56与另一方的预真空室56呈无端接那样地被连接成环状(参照图 1)。前方纵道50a、后方纵道50b、上方横道50c以及下方横道50d，均呈剖面为四角形的筒 状。前方纵道50a竖立设置于被配置于CVD室40的前方的预真空室56的更前方。前方纵 道50a的下方部通过连接部58与预真空室56相连接。后方纵道50b，以与前方纵道50a相 对那样地竖立设置于离子注入室20的前方。起点部M例如设置于后方纵道50b的下方部。 上方横道50c将前方纵道50a与后方纵道50b的上部朝向横向进行连接。下方横道50d将 配置于离子注入室20的后方的预真空室56与后方纵道50b的下方部之间朝向横向进行连 接。另外，基板输送机60，例如在各处理室20、30、40以及输送通道50的内部隔开规定间隔 而配置有多个。接着，对基板输送机60的构成进行说明。图3是基板输送机60的构成的示意图，(A)是其侧视图，⑶是以㈧中的B-B线 切断后的剖面图。如图3所示，基板输送机60，具有保持基板52的基板支架62、和作为驱动基板支 架62的驱动机构的驱动用滚筒64。基板支架62，具有在上方朝向左右突出(参照图3(B)) 的凸部65、和略平板状的平板部66，其剖面形状呈略T字状的形状。另外，在平板部66的 略中央设有在左右方向上贯通那样的三个圆孔67。该圆孔67设置于与正三角形的三个顶 点相对应的位置上。另外，在平板部66上的各圆孔67的外缘部上设有用于保持基板52的 基板夹具68。基板夹具68设置于圆孔67的内壁上的四角形的对角的四处上。具有圆盘状 的形态的基板52被收容于圆孔67的内部，且通过利用基板夹具68夹持其外周部附近而被 保持于基板支架62上。在基板52被保持于基板支架62上的状态下，基板52的表里面位 于与基板支架62的ZX平面略平行的面上。驱动用滚筒64，如在基板支架62的下端部前后排列那样地设有例如四个，且通过 该驱动用滚筒64进行旋转而使基板支架62向前后方向移动。另外，通过利用未图示的控 制装置进行驱动用滚筒64的旋转控制，而控制基板输送机60的移动。接着，根据图4对离子注入室20的构成进行说明。图4是沿图1中的C-C线切断 后的离子注入室的剖面图。如图4所示，离子注入室20主要设有控制并喷出工艺气体(Process Gas)的MFC (Mass Flow Controller、质量流量控制器)21，生成离子、调节生成量并使其扩散的离 子发生装置23，调节离子的扩散和能量的加速电极部24，收容基板输送机60的基板收容部 25，保持基板输送机60的基板保持部沈，以及将离子注入室20内的残留气体排出至外部的 真空排气泵27。MFC21、离子发生装置23以及加速电极部24，分别设置于基板收容部25的左右。 MFC21调节从未图示的工艺气体供给源向离子发生装置23导入的工艺气体的量。MFC21与 离子发生装置23通过管道28而被连接，并经由该管道28从MFC21向离子发生装置23供 给工艺气体。离子发生装置23根据被供给的工艺气体生成离子，并调节离子量及其空间分 布。进而，在加速电极部M中，将这些离子以例如20kV以上且30kV以下的电压喷出而使 其加速。通过这样，被加速后的离子以离子束的形式从离子发生装置23和加速电极部M 注入基板52。基板保持部沈设置于基板收容部25的上部且YJ2方向的中央。在基板保持部沈 的下端面上，设有朝向上方且在前后方向上被切出的结合槽部^a。通过使基板支架62的 凸部65非接触地与该结合槽部26a结合，而使基板支架62保持于离子注入室20的略中央 部。然后，通过向保持于基板支架62上的基板52照射离子束而实施离子注入。另外，被实 施了离子注入后的基板收容部25内的气体，通过真空排气泵27而被排出至外部。接着，根据图5对灰化室30的构成进行说明。图5是沿图1中的D-D线切断后的 灰化室30的剖面图。如图5所示，灰化室30主要设有MFC21、使等离子体发生并扩散的等离子体发生 装置32、收容从离子注入室20输送来的基板输送机60的基板收容部34、基板保持部沈、真 空排气泵 27 以及变导阀(Variable Conductance Valve) 350MFC21和等离子体发生装置32，分别设置于基板收容部34的左右。在等离子体发 生装置32中，从未图示的工艺气体供给源供给有在MFC21中被控制的适量的工艺气体。作 为灰化用的工艺气体，能够使用一般所使用的氧系或氟系的单一气体、或这些气体的混合 气体。MFC21与等离子体发生装置32通过管道36而被连接，并经由该管道36从MFC21向 等离子体发生装置32供给工艺气体。在等离子体发生装置32中，被供给的工艺气体被高 频激发而生成等离子体，且生成的等离子体被向基板收容部34的中央扩散。通过这样，使 等离子体照射于通过基板保持部26而被保持的基板52上，从而使基板52上的抗蚀剂等灰 化。另外，实施了灰化后的基板收容部34内的气体，通过真空排气泵27而被排出至外部。 另外，通过在真空排气泵27与基板收容部34之间配设变导阀35，而控制从真空排气泵27 排气的有效排气速度，从而控制基板收容部34内的分压。另外，在灰化室30中的基板保持 部沈上，连接有能够对保持于该基板保持部沈的基板支架62外加基体偏压(body bias) 的未图示的偏压外加用电源。然后，通过控制基板支架62的基体偏压，而能够控制照射于 基板52上的等离子体的能量。接着，根据图6对CVD室40的构成进行说明。图6是沿图1中的E-E线切断后的 CVD室40的剖面图。如图6所示，CVD室40主要设有MFC21、设置于基板收容部44内的平板电极41、 收容从灰化室30输送来的基板输送机60的基板收容部44、基板保持部沈、真空排气泵27 以及变导阀35。
MFC21和平板电极41分别设置于基板收容部44的左右。在平板电极41上，通过 未图示的高频电源而分别外加有高频功率。另外，在基板收容部44中，从未图示的工艺气 体供给源供给有通过MFC21而被控制的适量的工艺气体。进而，基板保持部沈连接于接地 电势，且在该基板保持部沈所保持的基板支架62上连接有能够外加基体偏压的未图示的 偏压外加用电源。然后，通过控制基板支架62的基体偏压而控制成膜性能。作为CVD用的 工艺气体，能够使用一般所使用的碳系混合气体。MFC21与基板收容部44通过管道46而被 连接，并经由该管道46从MFC21向基板收容部44导入工艺气体。在此，若高频功率被外加 于平板电极41的话，则从MFC21被导入基板收容部44的工艺气体在基板支架62与平板电 极41之间进行放电，从而在基板收容部44内被等离子化。该等离子化了的工艺气体到达 通过基板保持部26而被保持于基板收容部44的中央的基板52的表面，从而在基板52上 形成所希望的薄膜。另外，成膜后的基板收容部44内的气体，通过真空排气泵27而被排出 至外部。另外，在CVD室40中的基板保持部沈上，连接有能够对被保持于该基板保持部沈 上的基板支架62外加基体偏压的未图示的偏压外加用电源。然后，通过控制基板支架62 的基体偏压，而能够控制形成于基板52上的薄膜的特性。接着，对使用磁记录媒体制造装置10制造磁记录媒体70的一系列的工序进行说 明。图7是使用磁记录媒体制造装置10制造磁记录媒体70的工序的说明图，(A)是 用于说明离子注入的剖面图，(B)是离子注入后的带抗蚀膜的基板80的剖面图，(C)是灰化 处理后的具有磁记录层的基板84的剖面图，(D)是磁记录媒体70的剖面图。首先，在图1所示的起点部M，使用移载机将带抗蚀膜的基板71固定于基板输送 机60上，其中，带抗蚀膜的基板71是在图7 (A)所示的处理基板73上预先依次层压有磁性 膜72、保护膜74以及抗蚀膜76的基板。带抗蚀膜的基板71的向基板输送机60的固定，如 上述那样通过使带抗蚀膜的基板71保持于基板支架62上而进行。另外，带抗蚀膜的基板 71的外形与处理基板73同样地具有略圆盘状的形态。作为处理基板73，使用例如铝合金 基板、有机硅玻璃基板等的非磁性基板，另外，磁性膜72以具有磁各向异性高的有序结构 的磁性膜为佳。保护膜74是例如以类金刚石等为材料的涂层。抗蚀膜76是在规定的图形 上施加了抗蚀剂的薄膜。若带抗蚀膜的基板71被固定于基板输送机60上的话，则基板输送机60通过图1 中的下方横道50d后到达预真空室56。在被减压至预真空室56内的气压不会对离子注入 室20内的气压产生大影响的压力后预真空室56呈打开状态时，基板输送机60通过预真空 室56并移动至离子注入室20。然后，基板输送机60通过与离子注入室20内的基板保持部 26结合，而被保持于离子注入室20的略中央。接着，从离子发生装置23向带抗蚀膜的基板 71的表面照射离子束77而进行离子注入(参照图7(A))。若对带抗蚀膜的基板71的表面 实施了离子注入的话，如图7 (B)所示，通过抗蚀膜76的开口区域后被实施了离子注入的注 入部分78的磁力减少。接着，基板输送机60通过图1中的连接部58从离子注入室20移动至灰化室30。 然后，基板输送机60通过与灰化室30内的基板保持部沈结合，而被保持于灰化室30的略 中央。接着，从等离子体发生装置32向被实施了离子注入的带抗蚀膜的基板80的表面照 射等离子体，将抗蚀膜76和保护膜74灰化并除去。于是，如图7(C)所示，形成了在处理基板73上层压有具有规定的磁特性的特质磁性膜82的、具有磁记录层的基板84。接着，基板输送机60通过图1中的连接部58从灰化室30移动至CVD室40。然 后，基板输送机60通过与CVD室40内的基板保持部沈结合，而被保持于CVD室40的略中 央。接着，通过在对平板电极41外加高频功率的同时向基板收容部44供给工艺气体，而使 该被供给的工艺气体在基板收容部44内等离子化。使该被等离子化了的工艺气体照射于 具有磁记录层的基板84上，从而在具有磁记录层的基板84上形成具有平坦的表面的CVD 保护膜86。通过这样来制造图7(D)所示那样的、在具有磁记录层的基板84上层压有CVD 保护膜86的磁记录媒体70。接着，在预真空室56内的压力变为与大气压相等时，保持有磁记录媒体70的基板 输送机60通过预真空室56并移动至前方纵道50a。进而，通过基板输送机60从前方纵道 50a经由上方横道50c移动至后方纵道50b，而将磁记录媒体70输送至起点部54。然后，在 起点部M，通过使用移载机将磁记录媒体70从基板输送机60取下，而能够将该磁记录媒体 70从磁记录媒体制造装置10中取出。在如上述那样构成的磁记录媒体制造装置10中，由于离子注入室20与灰化室30、 以及灰化室30与CVD室40以真空状态而被连接，因此，能够不与外界空气接触地连续处理 离子注入、灰化以及CVD的工序。因此，能够防止受空气的不良影响而磁记录媒体70质量 劣化的情况。另外，在磁记录媒体制造装置10中，能够在基板52的表面上形成CVD保护膜86。 因此，能够防止由磁记录媒体70的伤痕引起的损伤，同时，能够确实地防止受空气的不良 影响而磁记录媒体70质量劣化的情况。另外，在磁记录媒体制造装置10中，基板52是在被保持于基板输送机60的状态 下被输送至处理室20、30、40。因此，基板52是以相对于前进方向而横向相对于基板支架62 露出的状态而被输送。因此，仅通过在各处理室20、30、40中保持输送来的基板输送机60， 便能够将基板52固定为能够进行处理的状态。以上对本发明的一实施形态进行了说明，但是，本发明并不限于上述形态，而是可 以通过各种变形的形态进行实施。在上述实施形态中，将输送通道50设置为相对于处理室20、30、40呈纵向的环状， 但是，除了纵向之外也可以设置为例如横向的环状。另外，也可以不将磁记录媒体制造装置 10设置为环状的串联式。另外，在上述实施形态中，形成为通过驱动用滚筒64驱动基板输送机60的构成， 但是，并不限定于这样的构成，例如也可以形成为在磁记录媒体制造装置10中设有传送 带，使基板输送机60沿该传送带移动这样的其他构成。另外，在上述实施形态中，通过基板 输送机60 —次保持的基板52的数量为三个，但是该个数并不限于三个，既可以是两个以 下，也可以是四个以上。另外，在上述实施形态中，在处理室20、30、40中，使基板输送机60与基板保持部 26结合而进行保持，但是，在各处理室20、30、40中保持基板输送机60的方法并不限于结合 固定，也可以通过其他的方法进行保持。另外，在上述实施形态中采用了单原子的离子束，但是，离子束的种类并不限定 于单原子的离子束，例如也可以采用将多个原子集中为一块的团簇离子束(Cluster IonBeam)。另外，在上述实施形态中，离子注入室20、灰化室30以及CVD室40被连续地连接， 但是，也可以在这些处理室20、30、40之间设置对基板52进行预处理加热或冷却用的处理 室。进而，也可以设置用于调节处理室20、30、40内的压力的缓冲室。另外，在上述的实施形态中，在CVD室40中对平板电极41外加高频功率而使等离 子体发生，但是，也可以取代平板电极41而配置环状的电感耦合型天线，并通过对该天线 外加高频功率而生成电感耦合型的高频等离子体。产业上的利用可能件
本发明的磁记录媒体制造装置能
符号说明
10磁记录媒体制造装置
20离子注入室
30灰化室
32等离子体发生装置
40CVD室
41平板电极(平行板电极)
60基板输送机
62基板支架
64驱动用滚筒(驱动机构)
70磁记录媒体(基板)
71带抗蚀膜的基板(基板)
76抗蚀膜
80带抗蚀膜的基板(基板)
86CVD保护膜(薄膜)
权利要求
1.一种磁记录媒体制造装置，在向具有磁记录层的基板注入离子束之后，将该离子束 注入后的具有磁记录层的基板的表面的抗蚀膜或金属掩膜通过灰化而除去，从而制造磁记 录媒体，其特征在于，设有离子注入室和灰化室；所述离子注入室，从生成离子的离子源中引出所希望的离子种类并加速为所希望的能 量后，将离子束注入涂敷有抗蚀膜或金属掩膜的具有磁记录层的基板；所述灰化室，设有使等离子体发生并扩散的等离子体发生装置，并利用通过所述等离 子体发生装置而被扩散的等离子体，将所述涂敷有抗蚀膜或金属掩膜的具有磁记录层的基 板上的、至少所述抗蚀膜或金属掩膜灰化并除去；所述离子注入室与所述灰化室通过真空阀以真空状态而被连接，同时，设有将所述离 子束注入后的基板从所述离子注入室输送至所述灰化室的基板输送机。
2.如权利要求1所述的磁记录媒体制造装置，其特征在于，进而设有CVD室，该CVD室对平行板电极或电感耦合型天线外加高频功率而使等离子 体发生，从而在所述灰化后的具有磁记录层的基板的表面上形成薄膜；所述灰化室与所述CVD室通过真空阀以真空状态而被连接，同时，所述灰化后的具有 磁记录层的基板通过所述基板输送机而被从所述灰化室输送至所述CVD室。
3.如权利要求1或2所述的磁记录媒体制造装置，其特征在于，所述基板输送机，设有用于保持所述基板的基板支架和驱动所述基板支架的驱动机
全文摘要
本发明的磁记录媒体制造装置，使具有磁记录层的基板表面不会由于离子铣削而消失，且不受大气影响地制造磁记录媒体；该磁记录媒体制造装置(10)，在向具有磁记录层的基板(71)注入离子束后，将该离子束注入后的具有磁记录层的基板(80)的表面通过灰化而除去，从而制造磁记录媒体(70)，其设有向涂敷有抗蚀膜(76)或金属掩膜的具有磁记录层的基板(71)注入离子束的离子注入室(20)、和通过等离子体将涂敷有抗蚀膜(76)或金属掩膜的具有磁记录层的基板(71)的抗蚀膜(76)或金属掩膜灰化并除去的灰化室(30)，离子注入室(20)与灰化室(30)以真空状态而被连接，同时，设有将离子束注入后的基板(80)从离子注入室(20)输送至灰化室(30)的基板输送机(60)。
文档编号G11B5/855GK102150208SQ200980128660
公开日2011年8月10日 申请日期2009年7月21日 优先权日2008年7月22日
发明者佐藤贤治, 森田正, 涡卷拓也, 渡边一弘, 田中勉, 西桥勉 申请人:爱发科股份有限公司