特開 2024-68862 基板ホルダ、基板保持方法、及び成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068862

(43)【公開日】2024-05-21

(54)【発明の名称】基板ホルダ、基板保持方法、及び成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/50 20060101AFI20240514BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20240514BHJP

   G11B 5/84 20060101ALI20240514BHJP

   G11B 7/26 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

C23C14/50 B

H01L21/68 A

G11B5/84 Z

G11B7/26 531

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179481

(22)【出願日】2022-11-09

(71)【出願人】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】株式会社レゾナック

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100108187

【弁理士】

【氏名又は名称】横山 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】田村 千尋

(72)【発明者】

【氏名】野上 顕悟

(72)【発明者】

【氏名】吉野 知志

【テーマコード（参考）】

4K029

5D112

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K029AA02

4K029AA06

4K029AA09

4K029AA24

4K029BA02

4K029BA21

4K029BA24

4K029BA34

4K029BB02

4K029BB04

4K029BC06

4K029BD11

4K029CA03

4K029CA05

4K029DC34

4K029JA01

4K029JA06

4K029KA09

5D112AA05

5D112AA24

5D112FB21

5F131AA02

5F131AA03

5F131BA01

5F131BB13

5F131CA09

5F131DA02

5F131DA22

5F131DA42

5F131DA52

5F131DC30

(57)【要約】

【課題】基板の落下を防止すると共に基板の変形または破損を防止する。
【解決手段】基板ホルダは、円盤状基板が縦置きに配置される孔部と、孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた少なくとも４個の支持部材と、を備え、４個の支持部材のうちの２個の支持部材は、鉛直方向で円盤状基板の上側に位置する円盤状基板の第１側外周端部及び第２側外周端部で円盤状基板を支持し、４個の支持部材のうちの他の２個の支持部材は、鉛直方向で円盤状基板の下側に位置する円盤状基板の第３側外周端部及び第４側外周端部で円盤状基板を支持し、第１側外周端部及び第２側外周端部の各々と、円盤状基板の最上端部との間における円盤状基板の中心角は、は、１５°～４０°の範囲内であり、第３側外周端部及び第４側外周端部の各々と、円盤状基板の最下端部との間における円盤状基板の中心角は、１０°～１５°の範囲内である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円盤状基板が縦置きに配置される孔部と、
前記孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた少なくとも４個の支持部材と、
を備え、
前記４個の支持部材のうちの２個の支持部材は、鉛直方向で前記円盤状基板の上側に位置する前記円盤状基板の第１側外周端部及び第２側外周端部で前記円盤状基板を支持し、
前記４個の支持部材のうちの他の２個の支持部材は、鉛直方向で前記円盤状基板の下側に位置する前記円盤状基板の第３側外周端部及び第４側外周端部で前記円盤状基板を支持し、
前記第１側外周端部及び前記第２側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も上側に位置する前記円盤状基板の最上端部との間における前記円盤状基板の中心角は、１５°～４０°の範囲内であり、
前記第３側外周端部及び前記第４側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も下側に位置する前記円盤状基板の最下端部との間における前記円盤状基板の中心角は、１０°～１５°の範囲内である、基板ホルダ。

【請求項2】

前記第１側外周端部及び前記第２側外周端部の各々と、前記円盤状基板の前記最上端部との間における前記円盤状基板の中心角が１５°～４０°の範囲内と、
前記第３側外周端部及び前記第４側外周端部の各々と、前記円盤状基板の前記最下端部との間における前記円盤状基板の中心角が１０°～１５°の範囲内と、
を除いた前記円盤状基板の箇所では、前記支持部材は前記円盤状基板を支持しない、請求項１に記載の基板ホルダ。

【請求項3】

基板ホルダによる基板保持方法であって、前記基板ホルダが、
円盤状基板が縦置きに配置される孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた少なくとも４個の支持部材のうちの２個の支持部材により、鉛直方向で前記円盤状基板の上側に位置する前記円盤状基板の第１側外周端部及び第２側外周端部で前記円盤状基板を支持する工程と、
前記４個の支持部材のうちの他の２個の支持部材により、鉛直方向で前記円盤状基板の下側に位置する前記円盤状基板の第３側外周端部及び第４側外周端部で前記円盤状基板を支持する工程と、
を実行し、
前記第１側外周端部及び前記第２側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も上側に位置する前記円盤状基板の最上端部との間における前記円盤状基板の中心角を、１５°～４０°とし、
前記第３側外周端部及び前記第４側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も下側に位置する前記円盤状基板の最下端部との間における前記円盤状基板の中心角を、１０°～１５°とした、基板保持方法。

【請求項4】

円盤状基板に対して成膜処理を行うチャンバと、
少なくとも前記チャンバ内で前記円盤状基板を保持する請求項１又は２に記載の基板ホルダが設けられたキャリアと、
前記キャリアを搬送する搬送機構と、
を備える、成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板ホルダ、基板保持方法、及び成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、基板を複数の支持部材により保持する基板ホルダ及び基板保持方法が知られている。また基板に成膜処理を行う成膜装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－２７４１４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１において、成膜装置の生産性を高めるために基板の搬送速度を上げた場合、搬送中の振動または基板に加わる加速度により基板が落下し易くなる虜がある。また、基板の落下を防止するために支持部材による基板の支持力を高めると、基板の変形または破損が生じ易くなる。

【0005】

そこで、本開示の技術は、上記課題に鑑み、基板の落下を防止すると共に基板の変形または破損を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、
円盤状基板が縦置きに配置される孔部と、
前記孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた少なくとも４個の支持部材と、
を備え、
前記４個の支持部材のうちの２個の支持部材は、鉛直方向で前記円盤状基板の上側に位置する前記円盤状基板の第１側外周端部及び第２側外周端部で前記円盤状基板を支持し、
前記４個の支持部材のうちの他の２個の支持部材は、鉛直方向で前記円盤状基板の下側に位置する前記円盤状基板の第３側外周端部及び第４側外周端部で前記円盤状基板を支持し、
前記第１側外周端部及び前記第２側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も上側に位置する前記円盤状基板の最上端部との間における前記円盤状基板の中心角は、１５°～４０°の範囲内であり、
前記第３側外周端部及び前記第４側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も下側に位置する前記円盤状基板の最下端部との間における前記円盤状基板の中心角は、１０°～１５°の範囲内である、基板ホルダが提供される。

【0007】

本開示の他の態様によれば、
基板ホルダによる基板保持方法であって、前記基板ホルダが、
円盤状基板が縦置きに配置される孔部の周囲に弾性変形可能に取り付けられた少なくとも４個の支持部材のうちの２個の支持部材により、鉛直方向で前記円盤状基板の上側に位置する前記円盤状基板の第１側外周端部及び第２側外周端部で前記円盤状基板を支持する工程と、
前記４個の支持部材のうちの他の２個の支持部材により、鉛直方向で前記円盤状基板の下側に位置する前記円盤状基板の第３側外周端部及び第４側外周端部で前記円盤状基板を支持する工程と、
を実行し、
前記第１側外周端部及び前記第２側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も上側に位置する前記円盤状基板の最上端部との間における前記円盤状基板の中心角を、１５°～４０°とし、
前記第３側外周端部及び前記第４側外周端部の各々と、鉛直方向で前記円盤状基板の最も下側に位置する前記円盤状基板の最下端部との間における前記円盤状基板の中心角を、１０°～１５°とした、基板保持方法が提供される。

【0008】

本開示の別の態様によれば、
円盤状基板に対して成膜処理を行うチャンバと、
少なくとも前記チャンバ内で前記円盤状基板を保持する、本開示の一態様に記載の基板ホルダが設けられたキャリアと、
前記キャリアを搬送する搬送機構と、
を備える、成膜装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本開示の一態様によれば、基板の落下を防止すると共に基板の変形または破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る成膜装置により製造される記録媒体の一例の断面図である。

【図2】一実施形態に係る成膜装置の平面図である。

【図3】一実施形態に係る成膜装置におけるチャンバの側断面図である。

【図4】一実施形態に係る成膜装置におけるキャリアの側面図である。

【図5】従来技術により基板に生じた変形の一例を示す顕微鏡画像（図面代用写真）である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本開示の実施形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成要素には同一符号を付与し、重複した説明を適宜省略する。

【0012】

（磁気記録媒体）
まず本実施形態の成膜装置が製造する記録媒体の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る成膜装置により製造される記録媒体の一例の断面図である。記録媒体は、例えば磁気記録媒体である。

【0013】

近年、磁気記録装置の適用範囲が著しく増大され、磁気記録装置の重要性が増すと共に、磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体の記録密度の著しい向上が図られつつある。

【0014】

磁気記録媒体は、今後更に高記録密度を達成することが要求される。このため、磁性層の高保磁力化、高信号対雑音比（ＳＮＲ）、及び高分解能を達成することが要求されている。また、近年では線記録密度の向上と同時にトラック密度の増加により面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。

【0015】

磁気記録媒体の製造方法としては、例えば、非磁性基板の上に、軟磁性層、中間層、及び記録磁性層等を形成した後、記録磁性層の上に保護層を形成する方法がある。

【0016】

斯かる製造方法の場合、なるべく１つの成膜装置を用いて連続的に行うことが好ましい。連続的に成膜処理を行うことにより、ハンドリングに際して基板の汚染が防止され、また、ハンドリング工程等を少なくして製造工程の効率化及び製品歩留まりを良くし、磁気記録媒体の生産性を高めることができる。

【0017】

そこで、斯かる磁気記録媒体の製造に際し、複数枚の非磁性基板を保持したキャリアを複数のチャンバの間で順次搬送させながら、非磁性基板の両面に、磁性層等を順次成膜するインライン式成膜装置を用いることが提案されている。

【0018】

インライン式成膜装置における磁気記録媒体の生産性を高めるため、キャリアの搬送速度を高めることがある。しかしながら、キャリアの搬送速度を高めると、搬送中の振動または基板に加わる加速度により、基板がキャリアから落下し易くなる。

【0019】

基板の落下を防止するため、基板を支持する支持部材の支持力を高め過ぎると、基板が変形し、あるいは破損する場合がある。特に、近年ではハードディスク装置の記録容量を増加させるため、基板を薄くすることにより、ケース内に収納する磁気記録媒体の枚数を増加させることが行われている。基板の薄板化により、基板の強度が低下し、変形または破損が生じ易くなっている。

【0020】

斯かる問題を解決するため、本実施形態に係る基板ホルダ及び基板保持方法は、キャリアの搬送速度を高めても、キャリアからの基板の落下を防止する。また、基板の板厚が薄くなっても、支持部材による基板の支持部における基板の変形または破損を防止する。また、本実施形態に係る成膜装置は、斯かる基板ホルダを用いて記録媒体の生産性を高める。

【0021】

本実施形態では、複数のチャンバの間で円盤状基板を順次搬送させながら成膜処理を行うインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク装置に搭載される磁気記録媒体を製造する場合を例に挙げて説明する。

【0022】

図１に示すように、本実施形態に係るインライン式成膜装置により製造される磁気記録媒体は、円盤状基板９の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜８５が形成されている。

【0023】

円盤状基板９としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ－Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板、又は通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、及び各種樹脂等からなる基板等が用いられる。つまり円盤状基板９には、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。

【0024】

（インライン式成膜装置）
図２は、本実施形態に係るインライン式成膜装置１の平面図である。磁気記録媒体を製造する際は、例えば図２に示すようなインライン式成膜装置１を用いて、成膜対象となる円盤状基板９の両面に、少なくとも軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４を順次積層する。斯かる工程を経ることにより、磁気記録媒体を高い生産性で得ることができる。

【0025】

具体的に、本実施形態に係るインライン式成膜装置１は、ロボット台８と、ロボット台８上に載置された基板カセット移載ロボット３と、ロボット台８に隣接する基板取付け取外しロボット２と、キャリア７を回転させる複数のコーナー室４と、を備えている。また、インライン式成膜装置１は、コーナー室４とコーナー室４の間に配置された複数のチャンバ５と、複数のコーナー室４及び複数のチャンバ５の中を搬送される複数のキャリア７と、複数のキャリア７を搬送する搬送機構１１と、を備えている。

【0026】

また、各チャンバ５の接続部には、ゲートバルブ６が設けられ、これらゲートバルブ６が閉状態のとき、各チャンバ５内はそれぞれ独立した密閉空間となる。

【0027】

また、各チャンバ５には、非図示の真空ポンプが接続されており、これら真空ポンプの動作によって減圧状態となされた各チャンバ５内に、搬送機構１１により複数のキャリア７が順次搬送される。複数のキャリア７を順次搬送させながら、各チャンバ５内において、キャリア７に保持された円盤状基板９の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４が順次成膜される。その後、インライン式成膜装置１より基板を取り出し、その両面に潤滑膜８５を成膜し、最終的に図１に示す磁気記録媒体が得られる。また、各コーナー室４は、キャリア７の移動方向を変更する室であり、コーナー室４の内部にはキャリア７を回転させて次のチャンバ５に移動させる機構が設けられている。

【0028】

図３は、本実施形態に係る成膜装置におけるチャンバ５の側断面図である。インライン式成膜装置１は、キャリア７を搬送させる搬送機構１１として、例えば非接触状態で駆動するリニアモータ駆動機構を備えている。このリニアモータ駆動機構は、キャリア７の下部に複数の磁石をＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置し、キャリア７の磁石の下方に隔壁を介してＮ極とＳ極とが螺旋状に交互に並ぶ回転磁石を搬送路に沿って配置している。リニアモータ駆動機構は、キャリア７側の磁石と回転磁石とを非接触で磁気的に結合させながら、回転磁石を軸回りに回転させることにより、キャリア７を搬送させる。

【0029】

（磁気記録媒体の製造方法）
本実施形態に係るインライン式成膜装置１を用いた磁気記録媒体の製造方法について図１を用いて説明する。インライン式成膜装置１は、キャリア７に保持された円盤状基板９を複数のチャンバ５の間で順次搬送させ、円盤状基板９の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４を順次積層することにより、磁気記録媒体を製造する。

【0030】

斯かる磁気記録媒体の製造方法及びインライン式成膜装置１によれば、軟磁性層８１から保護層８４の形成までを１つの装置を用いて連続的に行うことができ、成膜対象である円盤状基板９のハンドリングに際して円盤状基板９が汚染されることが無い。また、インライン式成膜装置１は、ハンドリング工程等を少なくして製造工程を効率化し、製品歩留まりを良くして磁気記録媒体の生産性を高めることができる。

【0031】

（基板ホルダ及び基板保持方法）
図４は、本実施形態に係るインライン式成膜装置１で用いるキャリア７の側面図である。本実施形態におけるキャリア７について、図４を用いてより詳細に説明する。キャリア７には、円盤状基板９を縦置きに保持する２個の基板ホルダ１０が設けられている。なお、縦置きとは、円盤状基板９の主面（表面または裏面）が重力方向と平行となる状態を意味する。キャリア７は、２個の基板ホルダ１０を搬送方向に一列で並べて配置する。

【0032】

基板ホルダ１０は、円盤状基板９の厚さの１倍～数倍程度の厚さを有する。また、基板ホルダ１０には、保持された円盤状基板９の外周端部から半径方向に１０ｍｍ程度の隙間を形成するように、円盤状基板９よりも大径となる円形状の孔部１２が穿設されている。

【0033】

また、各基板ホルダ１０の孔部１２の周囲には、複数の支持部材１３が弾性変形可能に取り付けられている。複数の支持部材１３は、孔部１２の内側に配置される円盤状基板９の外周端部を特定の位置で支持するように、基板ホルダ１０の孔部１２の周囲に設けられている。

【0034】

基板ホルダ１０は、円盤状基板９の外周端部を支持し、支持部材１３の内側に嵌め込まれた円盤状基板９を着脱自在に保持することが可能となっている。また、基板ホルダ１０に対する円盤状基板９の着脱は、例えば基板取付け取外しロボット２が鉛直方向で基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３を下方に押し下げることにより行われる。

【0035】

支持部材１３は、例えばＬ字状に折り曲げられた板バネ部材である。支持部材１３の基端側は、基板ホルダ１０の本体に固定される。支持部材１３の先端側は、それぞれ基板ホルダ１０の孔部１２の周囲に形成された隙間内に配置され、隙間から孔部１２の内側に向かって突出している。また、支持部材１３の先端部には、円盤状基板９の落下を防止する、例えば円盤状基板９の外周端部に係合するＶ字状またはＵ字状の溝部が設けられている。

【0036】

支持部材１３には、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、及びタングステン等のいずれかを主成分とする耐熱性合金を用いることができる。また支持部材１３による円盤状基板９の支持力は、円盤状基板９の材質及び厚さ等によって適宜選択されるが、例えば２Ｎ～６Ｎの範囲内である。

【0037】

本実施形態に係る基板ホルダ１０では、孔部１２の周囲に弾性変形可能に取り付けられた少なくとも４個の支持部材１３が設けられる。４個の支持部材１３がそれぞれ、円盤状基板９の第１側外周端部１４、第２側外周端部１５、第３側外周端部１６、及び第４側外周端部１７を支持することにより、基板ホルダ１０が孔部１２の内側で円盤状基板９を保持する。円盤状基板９の第１側外周端部１４、第２側外周端部１５、第３側外周端部１６、及び第４側外周端部１７には、円盤状基板９の外周面と、円盤状基板９の外周縁（エッジまたは角）と、のうちの少なくとも一方が含まれる。

【0038】

ここで、４個の支持部材１３のうちの２個の支持部材１３は、鉛直方向で円盤状基板９の上側に位置する第１側外周端部１４と、鉛直方向で円盤状基板９の上側に位置する第２側外周端部１５と、を支持する。第１側外周端部１４は、水平方向で円盤状基板９の左側（又は図４の裏側から見た場合は、右側）に位置し、第２側外周端部１５は、水平方向で円盤状基板９の右側（又は図４の裏側から見た場合は、左側）に位置する。

【0039】

また、４個の支持部材１３のうちの他の２個の支持部材１３は、鉛直方向で円盤状基板９の下側に位置する第３側外周端部１６と、鉛直方向で円盤状基板９の下側に位置する第４側外周端部１７と、を支持する。第３側外周端部１６は、水平方向で円盤状基板９の左側（又は図４の裏側から見た場合は、右側）に位置し、第４側外周端部１７は、水平方向で円盤状基板９の右側（又は図４の裏側から見た場合は、左側）に位置する。

【0040】

鉛直方向で円盤状基板９の上側に位置する第１側外周端部１４と、鉛直方向で円盤状基板９の最も上側に位置する最上端部１８と、の間における円盤状基板９の第１中心角αは、１５°～４０°の範囲内、より好ましくは１６°～２５°の範囲内である。また、鉛直方向で円盤状基板９の上側に位置する第２側外周端部１５と、鉛直方向で円盤状基板９の最も上側に位置する最上端部１８と、の間における円盤状基板９の第２中心角βは、１５°～４０°の範囲内、より好ましくは１６°～２５°の範囲内である。

【0041】

鉛直方向で円盤状基板９の下側に位置する第３側外周端部１６と、鉛直方向で円盤状基板９の最も下側に位置する最下端部１９と、の間における円盤状基板９の第３中心角δは、１０°～１５°の範囲内である。また、鉛直方向で円盤状基板９の下側に位置する第４側外周端部１７と、鉛直方向で円盤状基板９の最も下側に位置する最下端部１９と、の間における円盤状基板９の第４中心角γは、１０°～１５°の範囲内である。

【0042】

つまり、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βはいずれも、円盤状基板９の第３中心角δ以上でありかつ第４中心角γ以上である。

【0043】

そして、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βが１５°～４０°の範囲内と、円盤状基板９の第３中心角δ及び第４中心角γが１０°～１５°の範囲内と、を除いた円盤状基板９の箇所では、支持部材１３は円盤状基板９を支持しないことが好ましい。

【0044】

斯かる支持部材１３を有する基板ホルダ１０を用いることにより、キャリア７の搬送速度を高めても、キャリア７からの円盤状基板９の落下が防止され、また、支持部材１３による円盤状基板９の支持部における変形が防止される。したがって、インライン式成膜装置１は、磁気記録媒体の生産性を高めることが可能である。また、円盤状基板９の変形が防止されるので、基板の薄板化に対応可能なインライン式成膜装置１を提供することが可能となる。

【0045】

本実施形態の作用効果の理由は次のように考えられる。キャリア７の搬送速度を高めると、円盤状基板９には強い振動と加速度とが加わる。円盤状基板９に加わる振動及び加速度は、特にキャリア７の進行方向と平行な方向の成分が強く、斯かる成分が基板の落下または変形の原因であった。そして、円盤状基板９の最上端部１８及び最下端部１９の近傍の特定の箇所で円盤状基板９を支持することにより、キャリア７の進行方向に加わる力を緩和し、円盤状基板９の落下を防止することができる。また、円盤状基板９の最上端部１８及び最下端部１９の近傍の特定の箇所以外では、支持部材１３が円盤状基板９を支持しないことにより、円盤状基板９の変形を防止することができる。

【0046】

一方、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βが１５°より小さい範囲において、２個の支持部材１３が円盤状基板９の第１側外周端部１４及び第２側外周端部１５を支持した場合、基板ホルダ１０による円盤状基板９の保持力が低下する。そして基板ホルダ１０からの円盤状基板９の落下が生じ易くなる。

【0047】

また、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βが４０°より大きい範囲において、２個の支持部材１３が円盤状基板９の第１側外周端部１４及び第２側外周端部１５を支持した場合、２個の支持部材１３による円盤状基板９の支持部に変形が生じ易くなる。

【0048】

さらに、円盤状基板９の第３中心角δ及び第４中心角γが１０°より小さい範囲において、他の２個の支持部材１３が円盤状基板９の第３側外周端部１６及び第４側外周端部１７を支持した場合、基板ホルダ１０による円盤状基板９の保持力が低下する。そして基板ホルダ１０からの円盤状基板９の落下が生じ易くなる。

【0049】

円盤状基板９の第３中心角δ及び第４中心角γが１５°より大きい範囲において、他の２個の支持部材１３が円盤状基板９の第３側外周端部１６及び第４側外周端部１７を支持した場合、支持部材１３による円盤状基板９の支持部に変形が生じ易くなる。

【0050】

なお、本開示で問題視している円盤状基板９の変形には、肉眼での判別が困難なものが含まれる。図５は、従来技術により基板に生じた変形の一例を示す顕微鏡画像（図面代用写真）である。基板の変形は、従来の基板ホルダに設けられた支持部材の支持力により塑性変形した凹み（すなわちデント）である。このデントは、高さが１．２６μｍであり、基板の最も外側の外周端からの幅が１８０．１５μｍである。最近、ハードディスク装置の記録容量増大の要求に応えるため、磁気記録媒体の記録領域は側外周端部まで広がっている。したがって、図５に示すような肉眼で判別できない微小なデントも不良部として判断されるようになっている。

【0051】

以下、実施例により本実施形態に係る基板ホルダ１０及びインライン式成膜装置１の作用効果をより明らかなものとする。なお、本実施形態に係る基板ホルダ１０及びインライン式成膜装置１は、以下の実施例に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

【0052】

（実施例１）
実施例１では、図２に示すインライン式成膜装置１と、図４に示すキャリア７と、を用いて、外径９６ｍｍ、内径２５ｍｍ、及び厚さ０．８ｍｍのアルミニウム合金製の円盤状基板９から磁気記録媒体を製造した。具体的には、ＤＣスパッタリング法を用いて、円盤状基板９の両面に、軟磁性層８１としてＦｅＣｏＢ合金、中間層８２としてＲｕ、記録磁性層８３として７０Ｃｏ－５Ｃｒ－１５Ｐｔ－１０ＳｉＯ_２合金を積層した。また、イオンビーム法を用いて、保護層８４として硬質炭素膜を記録磁性層８３上に積層した。

【0053】

基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３は、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βがそれぞれ２０°の位置で円盤状基板９の第１側外周端部１４及び第２側外周端部１５を支持した。また、基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３は、円盤状基板９の第３中心角γ及び第４中心角δがそれぞれ１３°の位置で円盤状基板９の第３側外周端部１６及び第４側外周端部１７を支持した。

【0054】

チャンバ５とチャンバ５との間のキャリア７の搬送速度は、１．２ｍ／秒、加減速時の加速度は６ｍ／秒^２とした。

【0055】

以上の条件下で磁気記録媒体を１０００枚製造したが、円盤状基板９の落下は発生しなかった。

【0056】

製造した磁気記録媒体の外周端部における変形（デント）の有無は微分干渉顕微鏡画像により判別し、磁気記録媒体の外周端からの幅が１００μｍ以上、高さが０．５μｍ以上の変形が見られた場合にデント有と判断した。結果を表１に示す。

【0057】

【表1】

【0058】

（実施例２～９及び比較例１～８）
実施例２～９及び比較例１～８では、実施例１と同様に磁気記録媒体を製造し、円盤状基板９の落下の有無、デントの有無を確認した。但し、支持部材１３による円盤状基板９の支持位置を示す、第１中心角α、第２中心角β、第３中心角γ、及び第４中心角δを表１のように変更した。また、キャリア７の搬送速度、キャリア７の加減速時の加速度、円盤状基板９の板厚、及び記録磁性層８３の成膜時の基板温度を表１のように変更した。結果を表１に示す。チャンバ５とチャンバ５との間のキャリアの搬送速度を、０．６ｍ／秒、加減速時の加速度を３ｍ／秒^２とした場合は、成膜装置の生産能力が１０％低下するので、生産性が低いと判断した。

【0059】

実施例２に示すように、実施例１において、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ４０°に変更した場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかった。

【0060】

実施例３に示すように、実施例１において、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ１５°に変更した場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかった。

【0061】

実施例４に示すように、実施例１において、基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第３中心角γ及び第４中心角δをそれぞれ１０°に変更した場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかった。

【0062】

実施例５に示すように、実施例１において、基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第３中心角γ及び第４中心角δをそれぞれ１５°に変更した場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかった。

【0063】

比較例１に示すように、実施例１に対し、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ５０°に変更した場合は、１．４％の基板でデントが発生した。

【0064】

比較例２に示すように、実施例１に対し、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ１０°に変更した場合は、基板の落下が発生した。

【0065】

比較例３に示すように、比較例１において、キャリア７の搬送速度を０．６ｍ／秒に下げた場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかったが、成膜装置の生産能力が１０％低下するので、成膜装置の生産性が低くなった。

【0066】

比較例４に示すように、比較例３において、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ１０°に変更した場合も、比較例３と同様の結果になった。

【0067】

比較例５に示すように、実施例２に対し、基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第３中心角γ及び第４中心角δをそれぞれ８°に変更した場合は、基板の落下が発生した。

【0068】

比較例６に示すように、実施例２に対し、基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第３中心角γ及び第４中心角δをそれぞれ１８°に変更した場合は、０．９％の基板でデントが発生した。

【0069】

実施例６に示すように、実施例１において、キャリア７の搬送速度を１．８ｍ／秒に上げ、円盤状基板９の厚さを０．６ｍｍへ薄くした場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかった。

【0070】

実施例７に示すように、実施例６において、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ４０°に変更した場合は、０．３％の基板でデントが発生したが、許容レベルであった。また、基板の落下は発生しなかった。

【0071】

比較例７に示すように、実施例６に対し、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ５０°に変更した場合は、デントの発生率が５．５％まで急激に増加した。

【0072】

実施例８に示すように、実施例６において、円盤状基板９の厚さを０．５ｍｍへさらに薄くした場合は、デントが発生せず、基板の落下も発生しなかった。

【0073】

実施例９に示すように、実施例７において、円盤状基板９の厚さを０．５ｍｍへさらに薄くした場合は、０．５％の基板でデントが発生したが、許容レベルであった。基板の落下は発生しなかった。

【0074】

比較例８に示すように、実施例７に対し、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ５０°に変更した場合は、デントの発生率が６．５％まで急激に増加した。

【0075】

以上の実験データから、基板ホルダ１０の上側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第１中心角α及び第２中心角βをそれぞれ１５°～４０°の範囲内、より好ましくは１６°～２５°の範囲内とすることが好ましいことが分かった。

【0076】

また、基板ホルダ１０の下側の２個の支持部材１３の支持位置である、円盤状基板９の第３中心角γ及び第４中心角δをそれぞれ１０°～１５°の範囲内とすることが好ましいことが分かった。

【0077】

（作用効果）
本実施形態に係る基板ホルダ及び基板保持方法によれば、キャリア７の搬送速度を高めても、基板ホルダ１０からの円盤状基板９の落下を防止することができる。また、円盤状基板９の板厚が薄くなっても、支持部材１３による円盤状基板９の支持部における円盤状基板９の変形を防止することができる。ひいては、生産性の高いインライン式成膜装置１を提供することが可能となる。また、円盤状基板９の変形が防止されるので、円盤状基板９の薄板化に対応可能なインライン式成膜装置１を提供することが可能となる。

【0078】

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、本開示の基板ホルダを備える成膜装置は、インライン式成膜装置１に限定されず、バッチ式成膜装置等にも適用可能である。また、支持部材１３の個数は、４個以上であれば、限定されるものではない。

【0079】

また、上述した実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

【符号の説明】

【0080】

１…インライン式成膜装置
２…基板取付け取外しロボット
３…基板カセット移載ロボット
４…コーナー室
５…チャンバ
６…ゲートバルブ
７…キャリア
８…ロボット台
９…円盤状基板
１０…基板ホルダ
１１…搬送機構
１２…孔部
１３…支持部材
１４…第１側外周端部
１５…第２側外周端部
１６…第３側外周端部
１７…第４側外周端部
１８…最上端部
１９…最下端部
８１…軟磁性層
８２…中間層
８３…記録磁性層
８４…保護層
８５…潤滑膜
α…第１中心角
β…第２中心角
δ…第３中心角
γ…第４中心角
Ｚ…鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】