JP2010086586A - Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium - Google Patents
Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010086586A JP2010086586A JP2008253047A JP2008253047A JP2010086586A JP 2010086586 A JP2010086586 A JP 2010086586A JP 2008253047 A JP2008253047 A JP 2008253047A JP 2008253047 A JP2008253047 A JP 2008253047A JP 2010086586 A JP2010086586 A JP 2010086586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic recording
- layer
- gas
- ozone
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 171
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 156
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 99
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 26
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910019589 Cr—Fe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 73
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 7
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 carbon ions Chemical class 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 4
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019222 CoCrPt Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 230000005316 antiferromagnetic exchange Effects 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000003426 chemical strengthening reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000550 scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、垂直磁気記録方式のHDD(ハードディスクドライブ)などに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD (hard disk drive) or the like.
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたHDDの面記録密度は年率100%程度の割合で増加し続けている。最近では、HDD等に用いられる2.5インチ径の磁気記録媒体にして、1枚あたり200GBを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには1平方インチあたり400GBを超える情報記録密度を実現することが求められる。 Various information recording techniques have been developed with the recent increase in information processing capacity. In particular, the surface recording density of HDDs using magnetic recording technology continues to increase at an annual rate of about 100%. Recently, an information recording capacity exceeding 200 GB has been required for a 2.5-inch diameter magnetic recording medium used for HDDs and the like. In order to meet such a demand, one square is required. It is required to realize an information recording density exceeding 400 GB per inch.
HDD等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録媒体が提案されている。垂直磁気記録方式は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。 In order to achieve a high recording density in a magnetic recording medium used for an HDD or the like, a perpendicular magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system has recently been proposed. The perpendicular magnetic recording system is adjusted so that the easy axis of magnetization of the magnetic recording layer is oriented in the direction perpendicular to the substrate surface. Compared to the conventional in-plane recording method, the perpendicular magnetic recording method can suppress the so-called thermal fluctuation phenomenon in which the thermal stability of the recording signal is lost due to the superparamagnetic phenomenon, and the recording signal disappears. Suitable for higher recording density.
垂直磁気記録方式に用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、CoCrPt−SiO2垂直磁気記録媒体(例えば、非特許文献1)が提案されている。これは磁気記録層において、Coのhcp構造(六方最密結晶格子)の結晶が柱状に連続して成長した磁性粒子の間に、非磁性のCrおよびSiO2が偏析して粒界部を形成し、グラニュラー構造を構成する。これにより、磁性粒子の微細化と保磁力Hcの向上をあわせて図るものである。 As a magnetic recording medium used in the perpendicular magnetic recording system, a CoCrPt—SiO 2 perpendicular magnetic recording medium (for example, Non-Patent Document 1) has been proposed because it exhibits high thermal stability and good recording characteristics. This is because in the magnetic recording layer, nonmagnetic Cr and SiO 2 segregate between magnetic grains in which Co hcp structure (hexagonal close-packed crystal lattice) crystals are continuously grown in a columnar shape to form grain boundaries. To form a granular structure. Thereby, the refinement of the magnetic particles and the improvement of the coercive force Hc are achieved together.
上述したような情報記録密度の増加に伴い、円周方向の線記録密度(BPI:Bit Per Inch)、半径方向のトラック記録密度(TPI:Track Per Inch)のいずれも増加の一途を辿っている。さらに、磁気ディスクの磁性層と、磁気ヘッドの記録再生素子との間隙(磁気的スペーシング)を狭くしてS/N比を向上させる技術も検討されている。近年望まれる磁気ヘッドの浮上量は10nm以下である。 With the increase in the information recording density as described above, both the linear recording density in the circumferential direction (BPI: Bit Per Inch) and the track recording density in the radial direction (TPI: Track Per Inch) are steadily increasing. . Further, a technique for improving the S / N ratio by narrowing the gap (magnetic spacing) between the magnetic layer of the magnetic disk and the recording / reproducing element of the magnetic head has been studied. In recent years, the flying height of a magnetic head desired is 10 nm or less.
このような、磁気的スペーシングを小さくするための1つの技術として、磁気ヘッド素子の動作時に、ヘッド素子を発熱させ、その熱によって磁気ヘッドを熱膨張させ、ABS(The air bearing surface)方向にわずかに突出させるDFH(Dynamic Flying Height)ヘッドが提案されている。これにより、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隙を調節し、常に安定して狭い磁気的スペーシングで磁気ヘッドを飛行させることができる。 As one technique for reducing the magnetic spacing, the head element generates heat during the operation of the magnetic head element, and the magnetic head is thermally expanded by the heat to move in the ABS (The air bearing surface) direction. A DFH (Dynamic Flying Height) head that slightly protrudes has been proposed. As a result, the gap between the magnetic head and the magnetic disk can be adjusted, and the magnetic head can always fly stably and with a narrow magnetic spacing.
垂直磁気記録ディスクでは、磁気ヘッドが垂直磁気記録ディスクに衝突した際、磁気記録層の表面が傷つかないように保護する保護層が設けられる。保護層は、カーボンオーバーコート(COC)、即ち、カーボン皮膜によって高硬度な皮膜を形成する。保護層には、カーボンの硬いダイヤモンドライク結合と、柔らかいグラファイト結合とが混在しているものもある(例えば、特許文献1)。また、ダイヤモンドライク結合保護層を、CVD(Chemical Vapour Deposition)法によって製造する技術も開示されている(例えば、特許文献2)。
ところで、上述したように保護層の成膜方法には様々な手法があるが、現状では上記のCVD法が最も多く用いられている。CVD法による保護層の成膜工程では、保護層の直下となる層までを成膜した基体をチャンバー内に導入し、チャンバー内を真空状態とした後に、チャンバー内にエチレンガスを送入する。そして、チャンバー設けられた電極に電圧をかけ、エチレンガスをプラズマ化させる。これにより炭素イオンが生成され、かかる炭素イオンが基体に付着(到達)し、炭素原子からなる皮膜である保護層が基体上に成膜される。このようなCVD法を用いて成膜された皮膜は、スパッタ法を用いて成膜したものよりも膜硬度が高いため、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体を防護することができる。 By the way, as described above, there are various methods for forming the protective layer, but at present, the CVD method is most often used. In the film forming process of the protective layer by the CVD method, a substrate on which a layer just below the protective layer is formed is introduced into the chamber, and after the inside of the chamber is evacuated, ethylene gas is fed into the chamber. Then, a voltage is applied to the electrode provided in the chamber to make ethylene gas into plasma. As a result, carbon ions are generated, and the carbon ions adhere (arrive) to the substrate, and a protective layer, which is a film made of carbon atoms, is formed on the substrate. A film formed using such a CVD method has a higher film hardness than that formed using a sputtering method, and thus protects the perpendicular magnetic recording medium more effectively against the impact from the magnetic head. be able to.
しかし、チャンバー内のエチレンガスのプラズマ化により生成した炭素イオンは、基体だけでなく、チャンバー内部のシールド等、基体以外の箇所にも付着してしまう。基体以外の箇所に付着した炭素イオンが堆積し続けると炭素の皮膜(堆積物)を形成してしまい、その膜厚が所定の膜厚に達すると、膜応力が増大するため堆積物はかかる箇所(基体以外の箇所)から剥離する。その結果、剥離した堆積物がパーティクルとなり、基体上に成膜された層に混入し、これにより垂直磁気記録媒体の歩留まりが低下してしまう。 However, carbon ions generated by converting the ethylene gas into plasma in the chamber adhere not only to the substrate but also to places other than the substrate such as a shield inside the chamber. If carbon ions attached to locations other than the substrate continue to accumulate, a carbon film (deposit) is formed, and when the film thickness reaches a predetermined thickness, the film stress increases and the deposit is applied to the location. It peels from (locations other than a base | substrate). As a result, the peeled deposits become particles and are mixed in the layer formed on the substrate, thereby reducing the yield of the perpendicular magnetic recording medium.
したがって、歩留まりの低下を防ぐために従来からもチャンバー内の堆積物を除去するためのクリーニング工程が行われている。かかるクリーニング工程では酸素(ガス)が用いられており、酸素ガスによりチャンバー内に酸素イオンを発生させ、基体以外の箇所に付着している堆積物を酸化してアッシングし、ガス化した後にポンプにて除去している。 Therefore, in order to prevent a decrease in yield, a cleaning process for removing deposits in the chamber has been conventionally performed. In such a cleaning process, oxygen (gas) is used. Oxygen gas is generated in the chamber by the oxygen gas, and deposits adhering to locations other than the base are oxidized and ashed. Have been removed.
しかし、上述したクリーニング工程のプロセス時間は、4秒以下と非常に短時間である。このため、かかるクリーニング工程では、基体以外の箇所に付着している堆積物をすべて酸化してアッシングすることができておらず、故に、基体上の層へのパーティクルの混入は低減されたものの、垂直磁気記録媒体の歩留まりは所望する基準まで到達していない。 However, the process time of the above-described cleaning process is as short as 4 seconds or less. For this reason, in such a cleaning process, it is not possible to oxidize and ash all the deposits adhering to places other than the base, and therefore, the mixing of particles into the layer on the base is reduced, The yield of perpendicular magnetic recording media does not reach the desired standard.
したがって、チャンバー内の堆積物の除去効率を向上するために、例えばクリーニング工程のプロセス時間の延長も検討された。しかし、プロセス時間を延長したところ、クリーニング工程において用いられたチャンバー内の気体の排気に要する時間を短縮せざるを得なかった。その結果、チャンバー内にクリーニング工程において用いた酸素ガスが残留することとなり、次に保護層を成膜する基体がチャンバー内に導入された際に、かかる基体に成膜されている保護層の直下となる層が酸素により酸化してしまい、垂直磁気記録媒体の品質の低下が発生してしまった。 Therefore, in order to improve the removal efficiency of deposits in the chamber, for example, extension of the process time of the cleaning process has been considered. However, when the process time was extended, the time required for exhausting the gas in the chamber used in the cleaning process had to be shortened. As a result, the oxygen gas used in the cleaning process remains in the chamber, and when the substrate on which the protective layer is to be formed is introduced into the chamber, the oxygen gas directly below the protective layer formed on the substrate is placed. The layer to be oxidized was oxidized by oxygen, and the quality of the perpendicular magnetic recording medium was deteriorated.
このため、上記のクリーニング工程によるチャンバー内の堆積物の除去は限界に達しており、現状における垂直磁気記録媒体の歩留まりは頭打ちとなっている。したがって、垂直磁気記録媒体の歩留まりを向上するためには、チャンバー内の堆積物の除去効率を向上することが可能な新たな手法の確立が課題となっていた。 For this reason, the removal of deposits in the chamber by the above-described cleaning process has reached its limit, and the yield of perpendicular magnetic recording media has reached its peak. Therefore, in order to improve the yield of the perpendicular magnetic recording medium, establishment of a new method capable of improving the removal efficiency of deposits in the chamber has been an issue.
本発明は、このような課題に鑑み、保護層成膜工程に用いたチャンバー内部における堆積物を効率的に除去することで、基体上の層へのパーティクルの混入を低減し、垂直磁気記録媒体の歩留まりを向上することが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的としている。 In view of such problems, the present invention efficiently removes deposits inside the chamber used in the protective layer film forming step, thereby reducing particle contamination in the layer on the substrate, and a perpendicular magnetic recording medium. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium capable of improving the yield of the recording medium.
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、酸素ガスよりも酸化能力が高いガスを用いることが、チャンバー内部における堆積物の除去効率の向上に有効であることに着目した。そして、さらに研究を重ねることにより、酸化能力が高いガスとしてオゾンが好適であることを見出し、本発明を完成するに到った。 As a result of extensive studies by the inventors in order to solve the above-described problems, the inventors have focused on the fact that the use of a gas having a higher oxidizing ability than oxygen gas is effective in improving the deposit removal efficiency inside the chamber. And by further research, it has been found that ozone is suitable as a gas having a high oxidation ability, and the present invention has been completed.
すなわち、上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、基体上に、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、CVD法により炭素系保護層を成膜する保護層成膜工程と、炭素系保護層の成膜に使用したチャンバーの内部に堆積した堆積物をオゾンを用いて除去するクリーニング工程と、を含むことを特徴とする。 That is, in order to solve the above problems, a typical configuration of the method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is that a nonmagnetic grain boundary portion is formed between crystal grains grown in a columnar shape on a substrate. A magnetic recording layer forming step for forming a magnetic recording layer having a granular structure, a protective layer forming step for forming a carbon-based protective layer by a CVD method, and a chamber used for forming the carbon-based protective layer And a cleaning step of removing the deposited deposit using ozone.
上記構成では、クリーニング工程において、保護層の成膜に使用したチャンバーの内部に堆積した堆積物をオゾンを用いて除去する。オゾンは従来用いられていた酸素よりも酸化能力が著しく高いため、短時間のクリーニング工程においてもチャンバー内部の堆積物を効率的に酸化してアッシングすることができる。したがって、従来と同じプロセス時間において、従来よりも堆積物を効率的に除去し、基体上の層へのパーティクルの混入を著しく低減することができるため、垂直磁気記録媒体の歩留まりを更に向上することが可能となる。 In the above configuration, in the cleaning process, deposits accumulated inside the chamber used for forming the protective layer are removed using ozone. Since ozone has a remarkably higher oxidizing ability than oxygen conventionally used, deposits inside the chamber can be efficiently oxidized and ashed even in a short cleaning process. Therefore, the yield of perpendicular magnetic recording media can be further improved because the deposits can be removed more efficiently than before and the contamination of particles into the layer on the substrate can be significantly reduced in the same process time as before. Is possible.
また上記構成では短時間のプロセス時間で効率的に堆積物を除去可能であることから、クリーニング工程において用いられたチャンバー内の気体の排気に要する時間を十分に得ることができる。したがって、チャンバー内における反応性の高いオゾンの残留を防止し、後にチャンバー内に導入される基体上に成膜している層(保護層の直下となる層)の酸化を防止することが可能となり、垂直磁気記録媒体の品質の低下を招くことがない。 In addition, since the deposit can be efficiently removed in a short process time in the above configuration, a sufficient time can be obtained for exhausting the gas in the chamber used in the cleaning process. Therefore, it is possible to prevent highly reactive ozone from remaining in the chamber, and to prevent oxidation of a layer (a layer directly below the protective layer) formed on a substrate to be introduced into the chamber later. The quality of the perpendicular magnetic recording medium is not deteriorated.
上記のチャンバー内に不活性ガスを注入し、オゾンを不活性ガスが混合した混合ガスとすることで、チャンバー内におけるオゾンの濃度を低下させるガス混合工程と、混合ガスをチャンバーから排気する排気工程と、を更に含むとよい。 A gas mixing step for reducing the concentration of ozone in the chamber by injecting an inert gas into the chamber and mixing ozone with the inert gas, and an exhaust step for exhausting the mixed gas from the chamber And may be further included.
上述したように、クリーニング工程において酸素に替えてオゾンを用いることにより、堆積物の除去効率を著しく向上することができる。しかし、その一方で、オゾンの反応性の高さ故に、チャンバー内部の気体を排気する流路(排気流路)がオゾンにより腐食し、損傷してしまうおそれがある。 As described above, deposit removal efficiency can be significantly improved by using ozone instead of oxygen in the cleaning process. However, on the other hand, due to the high reactivity of ozone, the flow path (exhaust flow path) for exhausting the gas inside the chamber may be corroded and damaged by ozone.
したがって、上記構成の如く、オゾンを用いたクリーニング工程を行った後に、ガス混合工程においてチャンバー内に不活性ガスを注入することにより、チャンバー内のオゾンに不活性ガスを混合し、チャンバー内におけるオゾンの濃度を低下させる。これにより、排気流路を通過する気体は、オゾンのみ、または高濃度のオゾンが含まれる気体ではなく、オゾンの濃度が低い、すなわち不活性ガスによりオゾンが希釈された気体(混合ガス)となる。したがって、チャンバー内のオゾンを含む排気が通過することによる排気流路のオゾンによる腐食を防止し、排気流路の劣化および損傷を防ぐことが可能となる。 Therefore, after performing the cleaning process using ozone as in the above configuration, the inert gas is mixed into the ozone in the chamber by injecting the inert gas into the chamber in the gas mixing process. Reduce the concentration. As a result, the gas passing through the exhaust passage is not only ozone or a gas containing high-concentration ozone, but is a gas (mixed gas) in which the ozone concentration is low, that is, ozone is diluted with an inert gas. . Accordingly, it is possible to prevent the exhaust passage from being corroded by ozone due to the passage of the exhaust gas containing ozone in the chamber, and to prevent the exhaust passage from being deteriorated and damaged.
上記の不活性ガスは、希ガス元素であるとよい。希ガス元素は原子の電子配置において最外殻が閉殻となっているため、化学的に非常に安定である、すなわち不活性である。したがって、不活性ガスとしては希ガス元素を好適に用いることができる。 The inert gas may be a rare gas element. The rare gas element is chemically very stable, that is, inert because the outermost shell is closed in the electron configuration of atoms. Therefore, a rare gas element can be preferably used as the inert gas.
上記の不活性ガスは、Arであるとよい。Arは希ガス元素であるため、上述した利点を得ることができる。またArは、保護層以外の層を成膜するスパッタリングにおいて雰囲気ガスとして用いられているため、かかるArを不活性ガスとして用いることで、他の希ガス元素を用いた場合と比較して、材料数の増加を抑え、コストの増加を防ぐことが可能となる。 The inert gas is preferably Ar. Since Ar is a rare gas element, the above-described advantages can be obtained. In addition, since Ar is used as an atmospheric gas in sputtering for forming a layer other than the protective layer, the use of Ar as an inert gas makes it possible to use a material as compared with the case where other rare gas elements are used. The increase in the number can be suppressed and the increase in cost can be prevented.
なお不活性ガスは、反応性が低く、化学的に不活性なガス(気体)であればよく、希ガス元素以外には、窒素等も好適に用いることができる。 Note that the inert gas may be a gas (gas) that has low reactivity and is chemically inert, and in addition to the rare gas element, nitrogen or the like can also be suitably used.
上記の混合ガスの混合比は、オゾン:不活性ガスが15:5〜5:10の範囲であるとよい。混合ガスにおけるオゾンと不活性ガスの混合比をかかる範囲内とすることで、上述した利点を最も効果的に得ることができる。 The mixing ratio of the above mixed gas is preferably 15: 5 to 5:10 in the range of ozone: inert gas. By setting the mixing ratio of ozone and inert gas in the mixed gas within such a range, the above-described advantages can be most effectively obtained.
上記の混合ガスをチャンバーから排気する排気流路は、Niを含まないCr−Fe合金のステンレス鋼からなるとよい。 The exhaust passage for exhausting the mixed gas from the chamber is preferably made of Cr-Fe alloy stainless steel not containing Ni.
排気流路としてNiを含有するステンレス鋼を用いた場合、Niとオゾンとが反応して腐食が生じ、排気流路の部材の劣化および損傷を招くおそれがある。したがって、上記構成のように、Niを含まないCr−Fe合金のステンレス鋼を排気流路に用いることにより、オゾンによる排気流路の腐食を防止し、これによる劣化および損傷を回避することができる。 When stainless steel containing Ni is used as the exhaust flow path, Ni and ozone react with each other to cause corrosion, which may cause deterioration and damage to the exhaust flow path members. Therefore, by using stainless steel of Cr—Fe alloy not containing Ni for the exhaust passage as in the above configuration, corrosion of the exhaust passage due to ozone can be prevented, and deterioration and damage due to this can be avoided. .
上記の排気工程において、混合ガスに還元ガスを添加するとよい。還元ガスとは、還元能力を有するガスである。したがって、かかる構成によれば、混合ガスに含まれ、高い酸化能力を有するオゾンと、還元能力を有する還元ガスとを排気工程において反応させ、オゾンの酸化能力を低下させることができる。これにより、オゾンの腐食による、混合ガスを排気するための排気流路の部材の劣化および損傷を低減することができる。なお、還元ガスとしては水素(ガス)を例示することができるが、これ限定するものではなく、還元能力を有するガス(気体)であればよい。 In the exhaust process, a reducing gas may be added to the mixed gas. A reducing gas is a gas having a reducing ability. Therefore, according to this configuration, ozone having a high oxidizing ability and a reducing gas having a reducing ability that are contained in the mixed gas can be reacted in the exhaust process to reduce the oxidizing ability of ozone. Thereby, deterioration and damage of the member of the exhaust passage for exhausting the mixed gas due to corrosion of ozone can be reduced. In addition, although hydrogen (gas) can be illustrated as a reducing gas, it is not limited to this, What is necessary is just a gas (gas) which has a reducing capability.
上記の磁気記録層成膜工程と保護層成膜工程の間に、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層を成膜する補助記録層成膜工程を更に含むとよい。 It is preferable to further include an auxiliary recording layer film forming step for forming an auxiliary recording layer magnetically substantially continuous in the in-plane direction of the main surface of the substrate between the magnetic recording layer film forming step and the protective layer film forming step. .
上記構成によれば、磁気記録層と保護層との間に補助記録層が設けられる。これにより、逆磁区核形成磁界Hnを向上させてノイズを低減し、飽和磁化Msを向上させて書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性を向上させることができる。 According to the above configuration, the auxiliary recording layer is provided between the magnetic recording layer and the protective layer. Thereby, the reverse domain nucleation magnetic field Hn can be improved to reduce noise, and the saturation magnetization Ms can be improved to improve the writeability, that is, the overwrite characteristic.
また上述したように、本発明によれば短時間のプロセス時間で効率的に堆積物を除去可能であることから、クリーニング工程後のチャンバー内の気体を排気する時間を十分に確保することができるため、チャンバー内におけるオゾンの残留を極めて低減することが可能となる。したがって、後にチャンバー内に導入される基体上に成膜している層、すなわち補助記録層の酸化を防止することが可能となり、垂直磁気記録媒体の品質の低下を招くことがない。 Further, as described above, according to the present invention, the deposits can be efficiently removed in a short process time, so that a sufficient time for exhausting the gas in the chamber after the cleaning process can be secured. Therefore, it is possible to extremely reduce the residual ozone in the chamber. Therefore, it is possible to prevent oxidation of the layer formed on the substrate to be introduced into the chamber later, that is, the auxiliary recording layer, and the quality of the perpendicular magnetic recording medium is not deteriorated.
本発明によれば、保護層成膜工程に用いたチャンバー内部における堆積物を効率的に除去することで、基体上の層へのパーティクルの混入を低減し、垂直磁気記録媒体の歩留まりを向上することが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, by efficiently removing deposits inside the chamber used in the protective layer film forming step, mixing of particles into the layer on the substrate is reduced, and the yield of the perpendicular magnetic recording medium is improved. It is possible to provide a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium that can be used.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(実施形態)
本実施形態では、まず本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の実施形態について説明した後に、クリーニング工程、ガス混合工程、排気工程について詳細に説明する。
(Embodiment)
In this embodiment, first, an embodiment of a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention will be described, and then a cleaning process, a gas mixing process, and an exhaust process will be described in detail.
[垂直磁気記録媒体]
図1は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体100の構成を説明する図である。図1に示す垂直磁気記録媒体100は、ディスク基体110、付着層112、第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114c、前下地層116、第1下地層118a、第2下地層118b、非磁性グラニュラー層120、第1磁気記録層122a、第2磁気記録層122b、補助記録層124、保護層126、潤滑層128で構成されている。なお第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114cは、あわせて軟磁性層114を構成する。第1下地層118aと第2下地層118bはあわせて下地層118を構成する。第1磁気記録層122aと第2磁気記録層122bとはあわせて磁気記録層122を構成する。
[Perpendicular magnetic recording medium]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a perpendicular
ディスク基体110は、アモルファス(非晶質)のアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体110を得ることができる。
As the
ディスク基体110上に、DCマグネトロンスパッタリング法にて付着層112から補助記録層124まで順次成膜を行い、保護層126はCVD法により成膜することができる。この後、潤滑層128をディップコート法により形成することができる。
On the
なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。図2は、本実施形態で用いるインライン型成膜方法において各層を成膜するチャンバの配置を説明する配置図である。 Note that it is also preferable to use an in-line film forming method in terms of high productivity. FIG. 2 is a layout diagram for explaining the layout of chambers for depositing each layer in the in-line film deposition method used in the present embodiment.
図2に示すように、まずディスク基体110は、図中白抜矢印で示すように付着層112を成膜するチャンバに導入される。その後、図中黒矢印で示すように時計回りで各層を成膜するチャンバに導入される。本実施形態において、保護層126を成膜するCVDチャンバ150は2つあり(CVD150a、150b)、並列に隣接して配置されている。CVDチャンバ150aおよびCVDチャンバ150bは、保護層126の成膜とCVDチャンバ150のクリーニングとを交互に遂行しており、例えば、CVDチャンバ150aで保護層126を成膜している場合、CVDチャンバ150bではクリーニングを行っている。
As shown in FIG. 2, the
クリーニングとは、後述するようにCVDチャンバ150内を、オゾン(O3)プラズマを用いてアッシング(ドライエッチング)することにより付着したカーボンを取り除くことである。このようにCVDチャンバ150を複数備え、保護層126の成膜とCVDチャンバのクリーニングを交互に行うことにより、ラインを停止することなく、付着した成膜材料による基体の不具合を低減させることができる。
The cleaning is to remove adhering carbon by ashing (dry etching) the inside of the
以下、各層の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of each layer will be described.
付着層112はディスク基体110に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層114とディスク基体110との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。
The
軟磁性層114は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層114は第1軟磁性層114aと第2軟磁性層114cの間に非磁性のスペーサ層114bを介在させることによって、AFC(Antiferro-magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合)を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層114の磁化方向を高い精度で磁路(磁気回路)に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層114から生じるノイズを低減することができる。
The soft magnetic layer 114 is a layer that temporarily forms a magnetic path during recording in order to pass magnetic flux in a direction perpendicular to the recording layer in the perpendicular magnetic recording method. The soft magnetic layer 114 is provided with AFC (Antiferro-magnetic exchange coupling) by interposing a
前下地層116は非磁性の合金層であり、軟磁性層114を防護する作用と、この上に成膜される下地層118に含まれる六方最密充填構造(hcp構造)の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。 The pre-underlayer 116 is a non-magnetic alloy layer, and has an effect of protecting the soft magnetic layer 114 and the easy axis of the hexagonal close-packed structure (hcp structure) included in the underlayer 118 formed thereon. It has a function of orienting the disk in the vertical direction.
下地層118はhcp構造であって、磁気記録層122のCoのhcp構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。なお、本実施形態のように下地層118をRuとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりRuからなる2層構造とすることができる。具体的には、下層側の第1下地層118aを形成する際にはArのガス圧を所定圧力(低圧)にし、上層側の第2下地層118bを形成する際には、第1下地層118aを形成するときよりもArのガス圧を高くする、すなわち高圧にする。これにより、第1下地層118aによる磁気記録層122の結晶配向性の向上、および第2下地層118bによる磁気記録層122の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
The underlayer 118 has an hcp structure, and has a function of growing a Co hcp crystal of the magnetic recording layer 122 as a granular structure. Note that when the underlying layer 118 is made of Ru as in the present embodiment, a two-layer structure made of Ru can be obtained by changing the gas pressure during sputtering. Specifically, when forming the
非磁性グラニュラー層120はグラニュラー構造を有する非磁性の層である。下地層118のhcp結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第1磁気記録層122a(または磁気記録層122)のグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階(立ち上がり)から分離させる作用を有している。これにより、磁気記録層122の磁性粒子の孤立化を促進することができる。
The nonmagnetic
磁気記録層122は、Co系合金、Fe系合金、Ni系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラー構造を有している。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層120を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層122は単層でもよいが、本実施形態では組成および膜厚の異なる第1磁気記録層122aと、第2磁気記録層122bとから構成されている。これにより、第1磁気記録層122aの結晶粒子から継続して第2磁気記録層122bの小さな結晶粒子が成長し、主記録層たる第2磁気記録層122bの微細化を図ることができ、SNRの向上が可能となる。
The magnetic recording layer 122 has a columnar granular structure in which a nonmagnetic substance is segregated around a magnetic particle of a hard magnetic material selected from a Co-based alloy, an Fe-based alloy, and a Ni-based alloy to form a grain boundary. Yes. By providing the nonmagnetic
本実施形態では、第1磁気記録層122aにCoCrPt−Cr2O3を用いる。また第2磁気記録層122bには、CoCrPt−SiO2−TiO2を用いる。これにより、CoCrPtからなる磁性粒(グレイン)の周囲に非磁性物質であるCrおよび酸化物(Cr2O3またはSiO2、TiO2)が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。なお、これらの第1磁気記録層122aおよび第2磁気記録層122bに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。
In this embodiment, CoCrPt—Cr 2 O 3 is used for the first
さらに本実施形態では、第1磁気記録層122aにおいて1種類の、第2磁気記録層122bにおいて2種類の非磁性物質(酸化物)を用いているが、これに限定されるものではなく、第1磁気記録層122aまたは第2磁気記録層122bのいずれかまたは両方において2種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。
Furthermore, in this embodiment, one type of nonmagnetic material (oxide) is used in the first
補助記録層124は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層124は磁気記録層122に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層124の材質としては、例えばCoCrPt、CoCrPtB、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層124は逆磁区核形成磁界Hnの調整、保磁力Hcの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、OW特性、およびSNRの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層124は垂直磁気異方性Kuおよび飽和磁化Msが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層124は磁気記録層122の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
The
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層124全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Crが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層124に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層122の粒界よりも面積が小さい(酸化物の含有量が少ない)ことが好ましい。補助記録層124の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層122のグラニュラー磁性粒と磁気的相互作用を有する(交換結合を行う)ことによってHnおよびHcを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびSNRを向上させていると考えられる。またグラニュラー磁性粒と接続する結晶粒子(磁気的相互作用を有する結晶粒子)がグラニュラー磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のOW特性を向上させるものと考えられる。
Note that “magnetically continuous” means that magnetism is continuous. “Substantially continuous” means that the magnetism may be discontinuous not by a single magnet but by grain boundaries of crystal grains when observed in the entire
保護層126は炭素系の保護層であり、真空を保ったままカーボンをCVD法により成膜して形成することができる(保護層成膜工程)。保護層126は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体100を防護するための層である。一般にCVD法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体100を防護することができる。
The
潤滑層128は、PFPE(パーフロロポリエーテル)をディップコート法により成膜することができる。PFPEは長い鎖状の分子構造を有し、保護層126表面のN原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層128の作用により、垂直磁気記録媒体100の表面に磁気ヘッドが接触しても、保護層126の損傷や欠損を防止することができる。
The
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体100を得ることができた。次に、クリーニング工程、ガス混合工程、排気工程について詳述する。
Through the above manufacturing process, the perpendicular
上述したように、本実施形態では、ディスク基体110上に、DCマグネトロンスパッタリング法にて付着層112から補助記録層124まで順次成膜を行い、保護層126は、保護層成膜工程においてCVD法により成膜した。保護層までを成膜したディスク基体は、その後次のチャンバーに移動し、潤滑層128がディップコート法により形成されるが、保護層の成膜に使用されたチャンバーでは、以下に説明するクリーニング工程、ガス混合工程、排気工程が行われる。
As described above, in the present embodiment, the deposition from the
[クリーニング工程]
クリーニング工程では、保護層126の成膜に使用したチャンバーの内部に堆積した堆積物をオゾンを用いて除去する。詳細には、保護層126の成膜に使用した、すなわち保護層126成膜後のチャンバーの内部にオゾンを送入し、かかるオゾンをイオン化する。そして、オゾンイオンにより、チャンバーの内部の基体以外の箇所に付着して堆積した堆積物を酸化してアッシングし、ガス化した後にポンプにて除去する。
[Cleaning process]
In the cleaning step, deposits deposited inside the chamber used for forming the
このようにクリーニング工程にオゾンを用いることにより、堆積物を酸化する能力が著しく高まるため、チャンバー内部における堆積物を短時間で効率的に酸化してアッシングすることができる。したがって、酸素を用いた従来のクリーニング工程と同じプロセス時間であっても、従来よりも堆積物を効率的に除去し、ディスク基体110上の層へのパーティクルの混入を著しく低減することが可能となる。これにより、垂直磁気記録媒体100の歩留まりを更に向上することができる。
By using ozone in the cleaning process in this manner, the ability to oxidize the deposit is remarkably increased, so that the deposit in the chamber can be efficiently oxidized and ashed in a short time. Therefore, even in the same process time as the conventional cleaning process using oxygen, it is possible to remove deposits more efficiently than before, and to significantly reduce the mixing of particles into the layer on the
また、短いプロセス時間で効率的に堆積物を除去できるため、チャンバー内の気体の排気に要する時間を十分に確保することが可能となる。これにより、クリーニングに用いられたオゾンをチャンバー内から確実に排気し、反応性の高いオゾンのチャンバー内への残留を防止することができるため、後にチャンバー内に導入される基体の上に成膜している層(保護層126の直下となる層、本実施形態においては補助記録層124)の酸化を防ぐことが可能となり、垂直磁気記録媒体100の品質の低下を招くことがない。
In addition, since the deposits can be efficiently removed in a short process time, it is possible to sufficiently secure the time required for exhausting the gas in the chamber. As a result, ozone used for cleaning can be surely exhausted from the chamber, and residual highly reactive ozone in the chamber can be prevented, so that a film is formed on a substrate to be introduced into the chamber later. It is possible to prevent the oxidation of the layer (the layer immediately below the
[ガス混合工程]
ガス混合工程では、クリーニング工程後のチャンバー内に不活性ガスを注入し、オゾンを不活性ガスが混合した混合ガスとすることで、チャンバー内におけるオゾンの濃度を低下させる。これにより、後述する排気工程において排気流路を通過する気体は、オゾンのみ、または高濃度のオゾンが含まれる気体ではなく、オゾンの濃度が低い、すなわち不活性ガスによりオゾンが希釈された気体(混合ガス)となる。したがって、排気流路を、高濃度のオゾンを含む排気が通過しないため、すなわちオゾンが希釈された混合ガスが通過するため、反応性の高いオゾンによる排気流路の腐食を防止し、排気流路の劣化および損傷を防ぐことが可能となる。
[Gas mixing process]
In the gas mixing step, an inert gas is injected into the chamber after the cleaning step, and ozone is used as a mixed gas mixed with the inert gas, thereby reducing the concentration of ozone in the chamber. Thereby, the gas passing through the exhaust passage in the exhaust process described later is not only ozone or a gas containing high-concentration ozone, but a gas having a low ozone concentration, that is, ozone diluted with an inert gas ( Mixed gas). Therefore, since exhaust gas containing high-concentration ozone does not pass through the exhaust passage, that is, mixed gas in which ozone is diluted passes, corrosion of the exhaust passage due to highly reactive ozone is prevented, and the exhaust passage It becomes possible to prevent deterioration and damage of the product.
なお混合ガスの混合比、すなわちオゾンと不活性ガスの混合比は、オゾン:不活性ガスが15:5〜5:10の範囲であるとよい。これにより、上述した利点を最も効果的に得ることができる。例えば、混合ガスにおけるオゾンの割合が大きすぎる場合、オゾンの希釈が不十分となり、オゾンによる排気流路の腐食を防止する効果が低減してしまう。また、オゾンの割合が小さすぎる場合、チャンバーから排気する混合ガスの量が増加してしまうため、排気に要する時間が増大してしまう。 Note that the mixing ratio of the mixed gas, that is, the mixing ratio of ozone and the inert gas is preferably in the range of ozone: inert gas of 15: 5 to 5:10. Thereby, the above-described advantages can be most effectively obtained. For example, when the ratio of ozone in the mixed gas is too large, the dilution of ozone becomes insufficient, and the effect of preventing corrosion of the exhaust passage due to ozone is reduced. In addition, when the proportion of ozone is too small, the amount of mixed gas exhausted from the chamber increases, so that the time required for exhaustion increases.
上記の不活性ガスは、希ガス元素であるとよい。希ガス元素は、その電子配置故に化学的に非常に安定、すなわち不活性であるため、オゾンと反応したり、排気流路を腐食したりすることがない。したがって、不活性ガスとしては希ガス元素が好適である。 The inert gas may be a rare gas element. The rare gas element is chemically very stable because of its electron arrangement, that is, inert, and therefore does not react with ozone or corrode the exhaust passage. Therefore, a rare gas element is suitable as the inert gas.
更に、数ある希ガス元素の中でも、不活性ガスとしてはArが最も好適である。Arは、保護層126以外の層を成膜するスパッタリングにおいて雰囲気ガスとして用いられているため、Arを用いることにより、他の希ガス元素を用いた場合と比較してコストの増加を抑えることができる。
Furthermore, among the noble gas elements, Ar is most suitable as the inert gas. Since Ar is used as an atmospheric gas in sputtering for forming a layer other than the
[排気工程]
排気工程では、ガス混合工程において生成された混合ガス、すなわちオゾンが希釈された気体をチャンバーから排気する。これにより、クリーニングに用いられたオゾンをチャンバー内から確実に排気し、反応性の高いオゾンのチャンバー内への残留を防止することができる。
[Exhaust process]
In the exhaust process, the mixed gas generated in the gas mixing process, that is, the gas diluted with ozone is exhausted from the chamber. Thereby, ozone used for cleaning can be surely exhausted from the inside of the chamber, and the remaining highly reactive ozone in the chamber can be prevented.
なお、当該排気工程では、混合ガスに還元ガスを添加するとよい。これにより、排気工程において、混合ガスに含まれる高い酸化能力を有するオゾンと、還元能力を有する還元ガスとを反応させ、オゾンの酸化能力を低下させることができる。したがって、排気流路の部材のオゾンによる劣化および損傷を更に低減することができる。ここで、還元ガスとは、還元能力を有するガスであり、かかる還元ガスとしては水素(ガス)を例示することができるが、これ限定するものではない。 In the exhaust process, a reducing gas may be added to the mixed gas. Thereby, in the exhaust process, ozone having a high oxidizing ability contained in the mixed gas and a reducing gas having a reducing ability can be reacted to reduce the oxidizing ability of ozone. Therefore, deterioration and damage due to ozone of the members of the exhaust passage can be further reduced. Here, the reducing gas is a gas having a reducing ability. Examples of the reducing gas include hydrogen (gas), but are not limited thereto.
更に、混合ガスをチャンバーから排気する排気流路は、Niを含まないCr−Fe合金のステンレス鋼からなるとよい。排気流路としてNiを含有するステンレス鋼を用いた場合、Niとオゾンとが反応して腐食が生じ、排気流路の部材の劣化および損傷を招くおそれがある。したがって、Niを含まないCr−Fe合金のステンレス鋼を排気流路に用いることにより、オゾンによる排気流路の腐食を防止し、これによる劣化および損傷を回避することが可能となる。 Furthermore, the exhaust passage for exhausting the mixed gas from the chamber may be made of Cr-Fe alloy stainless steel not containing Ni. When stainless steel containing Ni is used as the exhaust flow path, Ni and ozone react with each other to cause corrosion, which may cause deterioration and damage to the exhaust flow path members. Therefore, by using stainless steel of Cr—Fe alloy not containing Ni for the exhaust passage, corrosion of the exhaust passage due to ozone can be prevented, and deterioration and damage due to this can be avoided.
以上説明したように、本実施形態では、垂直磁気記録媒体の製造方法のクリーニング工程において酸素に替えてオゾンを用いることにより、堆積物の除去効率を著しく向上することが可能となる。 As described above, in this embodiment, deposit removal efficiency can be remarkably improved by using ozone instead of oxygen in the cleaning process of the method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium.
そして、クリーニング工程においてオゾンを用いることにより、オゾンの反応性の高さ故に、チャンバー内部の気体を排気する流路(排気流路)がオゾンにより腐食し、損傷してしまうおそれがあるため、クリーニング工程の後にガス混合工程を導入した。これにより、オゾンによる排気流路の腐食を低減し、これによる劣化および損傷を回避することが可能となる。 Since ozone is highly reactive in the cleaning process, the flow path for exhausting the gas inside the chamber (exhaust flow path) may be corroded and damaged by ozone. A gas mixing step was introduced after the step. As a result, corrosion of the exhaust passage due to ozone can be reduced, and deterioration and damage due to this can be avoided.
(実施例)
ディスク基体110上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にてAr雰囲気中で、付着層112から補助記録層124まで順次成膜を行った。付着層112は、CrTiとした。軟磁性層114は、第1軟磁性層114a、第2軟磁性層114cの組成はCoFeTaZrとし、スペーサ層114bの組成はRuとした。前下地層116の組成はfcc構造のNiW合金とした。第1下地層118aは所定圧力(低圧:例えば0.6〜0.7Pa)のAr雰囲気下でRu膜を成膜した。第2下地層118bは、酸素が含まれているターゲットを用いて所定圧力より高い圧力(高圧:例えば4.5〜7Pa)のAr雰囲気下で、酸素を含有するRu膜を成膜した。非磁性グラニュラー層120の組成は非磁性のCoCr−SiO2とした。第1磁気記録層122aは粒界部に酸化物の例としてCr2O3を含有し、CoCrPt−Cr2O3のhcp結晶構造を形成した。第2磁気記録層122bは、粒界部に複合酸化物(複数の種類の酸化物)の例としてSiO2とTiO2を含有し、CoCrPt−SiO2−TiO2のhcp結晶構造を形成した(磁気記録層成膜工程)。補助記録層124の組成はCoCrPtBとした(補助記録層成膜工程)。保護層126はCVD法によりC2H4およびCNを用いて成膜し(保護層成膜工程)、潤滑層128はディップコート法によりPFPEを用いて形成した。
(Example)
On the
図3は、クリーニング工程に用いるガスとパーティクル量の関係を説明する図である。実施例は、オゾンを用いてクリーニング工程を行ったチャンバーにおいて保護層126を成膜した垂直磁気記録媒体100であり、比較例は、酸素を用いてクリーニング工程を行ったチャンバーにおいて保護層126を成膜した垂直磁気記録媒体である。かかる実施例および比較例のパーティクル量をSEM−EDXで計測した。
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the gas used in the cleaning process and the amount of particles. An example is a perpendicular
図3に示すように、実施例では、クリーニング工程のプロセス時間を0.5秒としたチャンバーにおいて保護層126を成膜した場合には、垂直磁気記録媒体100において1Pcsのパーティクルの混入が確認されたが、プロセス時間を1.0秒以上としたチャンバーにおいて保護層126を成膜した場合には、パーティクルの混入が確認されなかった。
As shown in FIG. 3, in the example, when the
また、比較例では、クリーニング工程のプロセス時間を0.5秒から1.5秒としたチャンバーにおいて保護層を成膜した場合には、パーティクルの混入が確認され、プロセス時間を2.0秒以上としたチャンバーにおいて保護層を成膜した場合には、パーティクルの混入が確認されなかった。 Further, in the comparative example, when a protective layer is formed in a chamber in which the process time of the cleaning process is 0.5 seconds to 1.5 seconds, mixing of particles is confirmed, and the process time is 2.0 seconds or more. In the case where the protective layer was formed in the chamber, the mixing of particles was not confirmed.
更に、チャンバー内の堆積物の皮膜を100nmとし、完全に剥離が完了するまでの時間を計測したところ、実施例の如くクリーニング工程にオゾンを用いた場合には、28秒で堆積物の剥離が完了し、比較例の如くクリーニング工程に酸素を用いた場合には、50秒で堆積物の剥離が完了した。 Furthermore, the deposit film in the chamber was set to 100 nm, and the time until complete peeling was measured. When ozone was used in the cleaning process as in the example, the deposit was peeled off in 28 seconds. When oxygen was used in the cleaning process as in the comparative example, the separation of the deposit was completed in 50 seconds.
したがって、上記の結果によれば、クリーニング工程のプロセスガスとしてオゾンを用いることにより、酸素を用いた場合よりも短時間での堆積物の除去が可能であることが理解できる。これにより、チャンバー内の堆積物を短時間で効率的に除去し、垂直磁気記録媒体100へのパーティクルの混入を低減することができるため、歩留まりを向上することが可能となる。
Therefore, it can be understood from the above results that deposits can be removed in a shorter time than when oxygen is used by using ozone as a process gas in the cleaning process. As a result, the deposits in the chamber can be efficiently removed in a short time, and the mixing of particles into the perpendicular
図4は、クリーニング工程に用いるガスと保磁力Hcとの関係を示す図である。実施例は、オゾンを用いてクリーニング工程を行ったチャンバーにおいて保護層126を成膜した垂直磁気記録媒体100であり、比較例1は、酸素を用いてクリーニング工程を行ったチャンバーにおいて保護層を成膜した垂直磁気記録媒体であり、比較例2は、クリーンニング工程を行っていないチャンバーにおいて保護層を成膜した垂直磁気記録媒体である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the gas used in the cleaning process and the coercive force Hc. An example is a perpendicular
図5は、クリーニング工程に用いるガスと排気流路の部材の組成の損傷との関係を示す図である。実施例は、排気流路にNiを含有しない組成の部材を用い、プロセスガスにオゾンを用いてクリーニング工程を行った場合、比較例1は、排気流路にNiを含有する組成の部材を用い、プロセスガスにオゾンを用いてクリーニング工程を行った場合、比較例2は、排気流路にNiを含有する組成の部材を用い、プロセスガスに酸素を用いてクリーニング工程を行った場合である。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the gas used in the cleaning process and the compositional damage of the exhaust passage member. In the example, when a member having a composition that does not contain Ni is used in the exhaust channel, and the cleaning process is performed using ozone as the process gas, Comparative Example 1 uses a member that contains Ni in the exhaust channel. When the cleaning process is performed using ozone as the process gas, Comparative Example 2 is a case where the cleaning process is performed using a member having a composition containing Ni in the exhaust passage and oxygen as the process gas.
図5に示すように、クリーニング工程のプロセスガスとしてオゾンを用いた場合、比較例1のように排気流路にNiを含有する組成の部材を用いると、かかる部材が損傷してしまうが、実施例のように排気流路にNiを含有する組成の部材を用いることにより、部材の損傷を防止することができる。なお、比較例2のようにプロセスガスとして従来と同様に酸素を用いる場合、排気流路にNiを含有する組成の部材を用いたとしても、部材の損傷は生じない。 As shown in FIG. 5, when ozone is used as the process gas in the cleaning process, if a member containing Ni is used in the exhaust passage as in Comparative Example 1, the member is damaged. By using a member having a composition containing Ni in the exhaust passage as in the example, damage to the member can be prevented. When oxygen is used as a process gas as in the conventional case as in Comparative Example 2, even if a member having a composition containing Ni is used in the exhaust flow path, the member is not damaged.
上記説明した如く、クリーニング工程にオゾンを用いることにより、保護層126成膜工程に用いたチャンバー内部における堆積物を効率的に除去し、ディスク基体110上の層へのパーティクルの混入を低減し、垂直磁気記録媒体の歩留まりを向上することできる。
As described above, by using ozone in the cleaning process, deposits inside the chamber used in the film formation process of the
また、オゾンと混合させる不活性ガスの割合を適正の範囲にしたり、排気流路の部材を工夫したりすることにより、反応性の高いオゾンを用いたとしても、かかるオゾンによる排気流路の損傷を回避することが可能となる。 In addition, even if highly reactive ozone is used by adjusting the ratio of the inert gas mixed with ozone to an appropriate range or by devising a member of the exhaust passage, the exhaust passage is damaged by the ozone. Can be avoided.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although the suitable Example of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、垂直磁気記録方式のHDDなどに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。 The present invention can be used as a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD or the like.
100…垂直磁気記録媒体、110…ディスク基体、112…付着層、114…軟磁性層、114a…第1軟磁性層、114b…スペーサ層、114c…第2軟磁性層、116…前下地層、118…下地層、118a…第1下地層、118b…第2下地層、120…非磁性グラニュラー層、122…磁気記録層、122a…第1磁気記録層、122b…第2磁気記録層、124…補助記録層、126…保護層、128…潤滑層、150…CVDチャンバ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、
CVD法により炭素系保護層を成膜する保護層成膜工程と、
前記炭素系保護層の成膜に使用したチャンバーの内部に堆積した堆積物をオゾンを用いて除去するクリーニング工程と、を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 On the substrate,
A magnetic recording layer forming step of forming a granular magnetic recording layer in which a nonmagnetic grain boundary portion is formed between crystal grains grown in a columnar shape;
A protective layer forming step of forming a carbon-based protective layer by a CVD method;
And a cleaning step of removing deposits deposited inside the chamber used for forming the carbon-based protective layer using ozone.
前記混合ガスを前記チャンバーから排気する排気工程と、を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 A gas mixing step of reducing the concentration of ozone in the chamber by injecting an inert gas into the chamber and using the ozone as a mixed gas mixed with the inert gas;
The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, further comprising an exhausting step of exhausting the mixed gas from the chamber.
前記基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層を成膜する補助記録層成膜工程を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 Between the magnetic recording layer film forming step and the protective layer film forming step,
2. The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, further comprising an auxiliary recording layer film forming step of forming an auxiliary recording layer magnetically substantially continuous in an in-plane direction of the main surface of the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008253047A JP2010086586A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008253047A JP2010086586A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010086586A true JP2010086586A (en) | 2010-04-15 |
Family
ID=42250388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008253047A Pending JP2010086586A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010086586A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052561A (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 富士通株式会社 | Secondary ion mass spectrometer |
| US9312141B2 (en) | 2013-11-21 | 2016-04-12 | HGST Netherlands B.V. | Vapor phase chemical mechanical polishing of magnetic recording disks |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0997428A (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Kao Corp | Manufacturing method of magnetic recording medium |
| JP2002133650A (en) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Anelva Corp | Film forming equipment for magnetic recording disks |
| JP2005050468A (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Tdk Corp | Method and device to manufacture magnetic recording medium |
| JP2005350762A (en) * | 2003-12-02 | 2005-12-22 | Sekisui Chem Co Ltd | Atmospheric pressure CVD apparatus and gas outlet cleaning method for the apparatus |
| JP2006012332A (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Tdk Corp | Dry etching method, method of manufacturing magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
| JP2006196143A (en) * | 2004-12-13 | 2006-07-27 | Tdk Corp | Method for manufacturing magnetic recording medium |
| JP2007262514A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Chemical vapor deposition equipment |
-
2008
- 2008-09-30 JP JP2008253047A patent/JP2010086586A/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0997428A (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Kao Corp | Manufacturing method of magnetic recording medium |
| JP2002133650A (en) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Anelva Corp | Film forming equipment for magnetic recording disks |
| JP2005050468A (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Tdk Corp | Method and device to manufacture magnetic recording medium |
| JP2005350762A (en) * | 2003-12-02 | 2005-12-22 | Sekisui Chem Co Ltd | Atmospheric pressure CVD apparatus and gas outlet cleaning method for the apparatus |
| JP2006012332A (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Tdk Corp | Dry etching method, method of manufacturing magnetic recording medium, and magnetic recording medium |
| JP2006196143A (en) * | 2004-12-13 | 2006-07-27 | Tdk Corp | Method for manufacturing magnetic recording medium |
| JP2007262514A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Chemical vapor deposition equipment |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052561A (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 富士通株式会社 | Secondary ion mass spectrometer |
| US9312141B2 (en) | 2013-11-21 | 2016-04-12 | HGST Netherlands B.V. | Vapor phase chemical mechanical polishing of magnetic recording disks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5646865B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| JP5643516B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| US20020127433A1 (en) | Magnetic recording medium, method of producing the same and magnetic recording and reproducing device | |
| WO2010032767A1 (en) | Vertical magnetic recording medium | |
| JP2009238298A (en) | Vertical magnetic recording medium and method for making vertical magnetic recording medium | |
| WO2010032766A1 (en) | Vertical magnetic recording medium and method for manufacturing the same | |
| WO2010064724A1 (en) | Magnetic disk and method for manufacturing same | |
| CN100470637C (en) | Magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic recording and reproducing apparatus | |
| JP2009238299A (en) | Vertical magnetic recording medium and method for making vertical magnetic recording medium | |
| JPWO2010035810A1 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| JPWO2010038448A1 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP5261001B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2002358618A (en) | Magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic recording / reproducing apparatus | |
| JP2010244666A (en) | Magnetic recording medium, and method of manufacturing the same | |
| JP2010086586A (en) | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| JP5126674B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2011192320A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP5620071B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP5348527B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP4681262B2 (en) | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium and system for manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2009099242A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2011192319A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2009245477A (en) | Vertical magnetic recording medium | |
| JP2010257564A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2010140556A (en) | Magnetic recording medium and manufacturing method therefor, and magnetic recording and reproducing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100706 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100927 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110915 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130521 |