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JP2010244640A - Processing apparatus and in-line type deposition device - Google Patents

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JP2010244640A
JP2010244640A JP2009093881A JP2009093881A JP2010244640A JP 2010244640 A JP2010244640 A JP 2010244640A JP 2009093881 A JP2009093881 A JP 2009093881A JP 2009093881 A JP2009093881 A JP 2009093881A JP 2010244640 A JP2010244640 A JP 2010244640A
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JP
Japan
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reaction vessel
substrate
processing apparatus
shield plate
gas
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Application number
JP2009093881A
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Japanese (ja)
Inventor
Gohei Kurokawa
剛平 黒川
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing apparatus which enhances, in a short period of time, the degree of vacuum in a reaction container by baking processing. <P>SOLUTION: The processing apparatus includes; a reaction container 2 in which a workpiece W is arranged; a gas-introducing pipe which introduces gas into the reaction container 2; vacuum pumps 15, 16 which depressurizes in the reaction container 2 to discharge the gas; a shielding plate 31 which is arranged along the inner surface of the reaction container 2; and a baking heater which heats the shielding plate 31. The vacuum pumps 15, 16 depressurizes the reaction container 2 to discharge the gas while the baking heater is heating the shielding plate 31. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、減圧雰囲気下で被処理基板に対して成膜等の処理を行う処理装置、並びにそのような処理装置を備えたインライン式成膜装置に関する。   The present invention relates to a processing apparatus that performs processing such as film formation on a substrate to be processed under a reduced pressure atmosphere, and an in-line film forming apparatus including such a processing apparatus.

近年、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、HDD(ハードディスクドライブ)では、MRヘッドやPRML技術などの導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、さらに、近年ではGMRヘッドやTuMRヘッドなども導入され、1年に約100%ものペースで面記録密度が増加を続けている。   In recent years, the application range of magnetic recording devices such as magnetic disk devices, flexible disk devices, and magnetic tape devices has been remarkably increased, and the importance has increased, and the recording density of magnetic recording media used in these devices has increased. Significant improvements are being made. Particularly in HDDs (hard disk drives), since the introduction of MR heads and PRML technology, the increase in surface recording density has become even more severe, and in recent years, GMR heads and TuMR heads have also been introduced. The surface recording density continues to increase at a pace of%.

一方、HDDの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来の面内磁気記録方式(磁化方向が基板面に平行な記録方式)に代わる技術として、近年急速に利用が広まっている。この垂直磁気記録方式では、情報を記録する記録層の結晶粒子が基板に対して垂直方向に磁化容易軸を持っている。磁化容易軸とは、磁化の向き易い方向を意味し、一般的に用いられているCo合金の場合、Coのhcp構造の(0001)面の法線に平行な軸(c軸)である。垂直磁気記録方式は、このような磁性結晶粒子の磁化容易軸が垂直方向にあることにより、高記録密度が進んだ際にも、記録ビット間の反磁界の影響が小さく、静磁気的にも安定しているという特徴がある。   On the other hand, as a magnetic recording system for HDDs, the so-called perpendicular magnetic recording system has been rapidly used in recent years as a technique to replace the conventional in-plane magnetic recording system (recording system whose magnetization direction is parallel to the substrate surface). In this perpendicular magnetic recording system, crystal grains in the recording layer for recording information have an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the substrate. The easy magnetization axis means a direction in which the magnetization is easily oriented. In the case of a commonly used Co alloy, it is an axis (c axis) parallel to the normal line of the (0001) plane of the Co hcp structure. In the perpendicular magnetic recording method, since the easy axis of magnetization of such magnetic crystal grains is in the perpendicular direction, the influence of the demagnetizing field between the recording bits is small even when the high recording density is advanced, and also in magnetostatic manner. It is characterized by being stable.

垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、中間層(配向制御層)、記録磁性層、保護層の順に成膜されるのが一般的である。また、保護層まで成膜した上で、表面に潤滑膜を塗布形成する場合が多い。また、多くの場合、軟磁性裏打ち層と呼ばれる磁性膜が下地層の下に設けられている。下地層や中間層は、記録磁性層の特性をより高める目的で形成される。具体的には、記録磁性層の結晶配向を整えると同時に、磁性結晶の形状を制御する働きがある。   A perpendicular magnetic recording medium is generally formed on a nonmagnetic substrate in the order of an underlayer, an intermediate layer (orientation control layer), a recording magnetic layer, and a protective layer. Further, in many cases, a lubricating film is applied to the surface after forming a protective layer. In many cases, a magnetic film called a soft magnetic underlayer is provided under the underlayer. The underlayer and the intermediate layer are formed for the purpose of further improving the characteristics of the recording magnetic layer. Specifically, it functions to adjust the crystal orientation of the recording magnetic layer and at the same time to control the shape of the magnetic crystal.

上述した磁気記録媒体は、主にスパッタリング法を用いて形成された複数の薄膜を積層して構成されている。このため、磁気記録媒体は、このような磁気記録媒体を構成する各薄膜を成膜する複数のチャンバ(処理装置)を、ゲートバルブを介して一列に接続したインライン式成膜装置を用いて製造されるのが一般的である。ここで、各チャンバは、一対の電極を有する反応容器と、反応容器内にガスを導入するガス導入管と、反応容器内のガスを排気する真空ポンプ等を有して構成される。このインライン式成膜装置では、処理対象となる基板が、各チャンバ内に順次搬送され、各チャンバ内で所定の薄膜が成膜される。したがって、インライン式成膜装置では、基板を一巡させることにより、基板上にチャンバの数に応じた数の薄膜を成膜することができる(例えば、特許文献1を参照。)。   The magnetic recording medium described above is configured by laminating a plurality of thin films formed mainly using a sputtering method. For this reason, the magnetic recording medium is manufactured using an in-line type film forming apparatus in which a plurality of chambers (processing apparatuses) for forming each thin film constituting such a magnetic recording medium are connected in a row through a gate valve. It is common to be done. Here, each chamber includes a reaction container having a pair of electrodes, a gas introduction pipe for introducing gas into the reaction container, a vacuum pump for exhausting the gas in the reaction container, and the like. In this in-line film forming apparatus, a substrate to be processed is sequentially transferred into each chamber, and a predetermined thin film is formed in each chamber. Therefore, in the in-line type film forming apparatus, the number of thin films corresponding to the number of chambers can be formed on the substrate by making a round of the substrate (see, for example, Patent Document 1).

ところで、このようなインライン式成膜装置を用いて磁気記録媒体を製造する際に最も多く発生するトラブルとしては、反応容器内で被処理基板を保持するキャリアからの被処理基板の落下が挙げられる。具体的に、インライン式成膜装置では、被処理基板を保持するキャリアを複数のチャンバの間で順次搬送させながら、被処理基板に対して成膜等の処理を行うが、搬送中にキャリアから被処理基板が落下して、装置を停止させてしまうといったトラブルが発生することがあった。   By the way, the trouble that occurs most often when a magnetic recording medium is manufactured using such an in-line type film forming apparatus is the dropping of the substrate to be processed from the carrier holding the substrate to be processed in the reaction vessel. . Specifically, in an in-line type film forming apparatus, a carrier for holding a substrate to be processed is sequentially transferred between a plurality of chambers while a film is processed on the substrate to be processed. There was a problem that the substrate to be processed dropped and stopped the apparatus.

このようなトラブルが発生した場合には、先ず、反応容器内を大気圧の状態にしてから反応容器を開放し、落下した基板を反応容器から取り出した後、再び反応容器内を減圧してから装置を再稼働する。ここで、反応容器から基板を取り出すまでの作業は数分で終了するものの、その後に反応容器を減圧して装置を再稼働するまでに数時間程度を要するため、磁気記録媒体の生産性が低下するといった問題が発生してしまう。特に、磁気記録媒体を構成する薄膜には、より高い結晶性が要求されるために、反応容器内のベースプレッシャー(最高到達真空度)をより高真空側とし、不純物が少ない環境下で成膜を行う必要がある。したがって、反応容器を減圧するのに要する時間も必然的に長くなる。   When such a trouble occurs, first, the reaction container is brought to atmospheric pressure, then the reaction container is opened, the dropped substrate is taken out of the reaction container, and then the reaction container is decompressed again. Restart the device. Here, although the work until the substrate is taken out from the reaction container is completed in a few minutes, it takes about several hours to reduce the pressure of the reaction container and restart the apparatus after that, so the productivity of the magnetic recording medium is lowered. Problem occurs. In particular, since the thin film composing the magnetic recording medium is required to have higher crystallinity, the base pressure (maximum ultimate vacuum) in the reaction vessel is set to a higher vacuum side and the film is formed in an environment with less impurities. Need to do. Therefore, the time required for decompressing the reaction vessel is inevitably long.

反応容器内のベースプレッシャーを高真空とする方法としてベーキング処理がある。ベーキング処理は、反応容器を加熱して壁面温度を高め、壁面に吸着したガスを脱離させ、反応容器内のガスを効率良く排気してベースプレッシャーを下げる方法である。しかしながら、従来のインライン式成膜装置では、複数の反応容器が連結された構造であるために、反応容器全体として大きな容積を有している。そして、それぞれの反応容器には複数の真空ポンプが取り付けられているために、短時間でベーキング処理を行うことが困難であった。特に、インライン式成膜装置の各反応容器は、その内部を高真空状態とするため、耐圧性を有する隔壁によって構成されている。しかしながら、このような隔壁に用いられるステンレスなどの高剛性材料は、熱伝導性が悪く、短時間でのベーキング処理に適していなかった。   There is a baking process as a method of making the base pressure in the reaction vessel high vacuum. Baking is a method in which the reaction vessel is heated to raise the wall surface temperature, the gas adsorbed on the wall surface is desorbed, the gas in the reaction vessel is efficiently exhausted, and the base pressure is lowered. However, since the conventional in-line film forming apparatus has a structure in which a plurality of reaction vessels are connected, the reaction vessel as a whole has a large volume. Since each reaction vessel is equipped with a plurality of vacuum pumps, it is difficult to perform the baking process in a short time. In particular, each reaction container of the in-line type film forming apparatus is constituted by a partition wall having pressure resistance in order to make the inside of the reaction container into a high vacuum state. However, high-rigidity materials such as stainless steel used for such partition walls have poor thermal conductivity and are not suitable for short-time baking.

特開平8−274142号公報JP-A-8-274142

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、ベーキング処理により反応容器内の真空度を短時間で高めることが可能な処理装置、並びにそのような処理装置を備えたインライン式成膜装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and includes a processing apparatus capable of increasing the degree of vacuum in a reaction vessel in a short time by baking, and such a processing apparatus. An object is to provide an in-line film forming apparatus.

本発明は、以下の手段を提供する。
(1) 被処理基板が配置される反応容器と、
前記反応容器内にガスを導入するガス導入手段と、
前記反応容器内を減圧排気する減圧排気手段と、
前記反応容器の内面に沿って配置されたシールド板と、
前記シールド板を加熱する加熱手段とを備え、
前記加熱手段により前記シールド板を加熱しながら、前記減圧排気手段により前記反応容器内を減圧排気することを特徴とする処理装置。
(2) 前記シールド板には、前記反応容器の内面に接触して設けられていることを特徴とする前項(1)に記載の処理装置。
(3) 前記シールド板には、複数の孔部が設けられていることを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の処理装置。
(4) 前記シールド板は、前記反応容器を構成する隔壁よりも熱伝導率の高い材料からなることを特徴とする前項(1)〜(3)の何れか一項に記載の処理装置。
(5) 前記加熱手段として、ベーキングヒータを用いることを特徴とする前項(1)〜(4)の何れか一項に記載の処理装置。
(6) 前記減圧排気手段は、前記反応容器の上方に配置された上部ポンプ室を介して取り付けられた第1の真空ポンプを有することを特徴とする前項(1)〜(5)の何れか一項に記載の処理装置。
(7) 前記第1の真空ポンプとして、ターボ分子ポンプを用いることを特徴とする前項(6)に記載の処理装置。
(8) 前記減圧排気手段は、前記反応容器の下方に配置された下部ポンプ室を介して取り付けられた第2の真空ポンプを有することを特徴とする前項(1)〜(7)の何れか一項に記載の処理装置。
(9) 前記第2の真空ポンプとして、クライオポンプを用いることを特徴とする前項(8)に記載の処理装置。
(10) 前記ガス導入手段は、前記被処理基板の周囲に形成される反応空間にガスを導入するリング状のガス導入管を有することを特徴とする前項(1)〜(9)の何れか一項に記載の処理装置。
(11) 複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で被処理基板を保持するキャリアと、
前記キャリアを前記複数のチャンバの間で順次搬送させる搬送機構とを備え、
前記複数のチャンバのうち少なくとも1つは、前項(1)〜(10)の何れか一項に記載の処理装置によって構成されていることを特徴とするインライン式成膜装置。
The present invention provides the following means.
(1) a reaction vessel in which a substrate to be processed is placed;
Gas introduction means for introducing gas into the reaction vessel;
Reduced pressure exhaust means for evacuating the reaction vessel;
A shield plate disposed along the inner surface of the reaction vessel;
Heating means for heating the shield plate,
A processing apparatus, wherein the inside of the reaction vessel is evacuated by the reduced pressure evacuation means while the shield plate is heated by the heating means.
(2) The processing apparatus according to (1), wherein the shield plate is provided in contact with the inner surface of the reaction vessel.
(3) The processing apparatus according to (1) or (2), wherein the shield plate is provided with a plurality of holes.
(4) The processing apparatus according to any one of (1) to (3) above, wherein the shield plate is made of a material having a higher thermal conductivity than the partition walls constituting the reaction vessel.
(5) The processing apparatus according to any one of (1) to (4), wherein a baking heater is used as the heating unit.
(6) Any of (1) to (5) above, wherein the decompression means includes a first vacuum pump attached via an upper pump chamber disposed above the reaction vessel. The processing apparatus according to one item.
(7) The processing apparatus according to (6), wherein a turbo molecular pump is used as the first vacuum pump.
(8) The vacuum pumping means according to any one of (1) to (7), wherein the vacuum exhaust means includes a second vacuum pump attached via a lower pump chamber disposed below the reaction vessel. The processing apparatus according to one item.
(9) The processing apparatus according to (8), wherein a cryopump is used as the second vacuum pump.
(10) Any of (1) to (9) above, wherein the gas introduction means has a ring-shaped gas introduction pipe for introducing gas into a reaction space formed around the substrate to be processed. The processing apparatus according to one item.
(11) a plurality of chambers;
A carrier for holding a substrate to be processed in the plurality of chambers;
A transport mechanism for sequentially transporting the carrier between the plurality of chambers,
At least one of the plurality of chambers is configured by the processing apparatus according to any one of (1) to (10) above.

以上のように、本発明では、反応容器の内面に沿って配置されたシールド板を加熱しながら、反応容器内を減圧排気することで、反応容器の内面の温度を効率良く高めて、この反応容器の内面に吸着したガス等を効率良く短時間に排気できるため、反応容器内の真空度を短時間で高めることが可能である。   As described above, in the present invention, the temperature of the inner surface of the reaction vessel is efficiently increased by evacuating the inside of the reaction vessel while heating the shield plate arranged along the inner surface of the reaction vessel. Since the gas adsorbed on the inner surface of the container can be exhausted efficiently in a short time, the degree of vacuum in the reaction container can be increased in a short time.

本発明を適用した処理装置の一例を示す一部切欠き断面図である。It is a partially cutaway sectional view showing an example of a processing device to which the present invention is applied. 図1に示す処理装置の正面図である。It is a front view of the processing apparatus shown in FIG. 図1に示す処理装置が備えるガス流入管の平面図である。It is a top view of the gas inflow tube with which the processing apparatus shown in FIG. 1 is provided. 図1に示す処理装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向と直交する方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the carrier with which the processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped, and the conveyance mechanism from the direction orthogonal to a conveyance direction. 図1に示す処理装置が備えるキャリア及び搬送機構を搬送方向側から見た側面図である。It is the side view which looked at the carrier and conveyance mechanism with which the processing apparatus shown in FIG. 1 is provided from the conveyance direction side. 本発明を適用したインライン式成膜装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the in-line type film-forming apparatus to which this invention is applied. 図6に示すインライン式成膜装置において2つの処理基板に対して交互に処理する場合を示す側面図である。It is a side view which shows the case where it processes alternately with respect to two process substrates in the in-line type film-forming apparatus shown in FIG. 本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the magnetic recording medium manufactured by applying this invention. 本発明を適用して製造されるディスクリート型の磁気記録媒体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the discrete type magnetic recording medium manufactured by applying this invention. 磁気記録再生装置の一構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one structural example of a magnetic recording / reproducing apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、本発明を適用した処理装置を備えるインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク装置(磁気記録再生装置)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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, a case where a magnetic recording medium mounted on a hard disk device (magnetic recording / reproducing device) is manufactured using an inline film forming apparatus including a processing apparatus to which the present invention is applied will be described as an example.

(処理装置)
先ず、図1に示す本発明を適用した処理装置1の一例について説明する。
本発明を適用した処理装置1は、後述する複数のチャンバの間で成膜対象となる基板(被処理基板)Wを順次搬送させながら成膜処理等を行うインライン式成膜装置において、1つの処理チャンバを構成するものである。
(Processing equipment)
First, an example of the processing apparatus 1 to which the present invention shown in FIG. 1 is applied will be described.
The processing apparatus 1 to which the present invention is applied is one in-line type film forming apparatus that performs film forming processing or the like while sequentially transferring a substrate (substrate to be processed) W to be formed between a plurality of chambers to be described later. It constitutes a processing chamber.

具体的に、この処理装置1は、図1に示すように、被処理基板Wが配置される反応容器2を備え、この反応容器2内には、被処理基板Wを保持するホルダ3が取り付けられたキャリア4と、このキャリア4を搬送する搬送機構5とが配置されている。   Specifically, as shown in FIG. 1, the processing apparatus 1 includes a reaction vessel 2 in which a substrate to be processed W is arranged, and a holder 3 for holding the substrate to be processed W is attached in the reaction vessel 2. A carrier 4 and a transport mechanism 5 for transporting the carrier 4 are arranged.

なお、この処理装置1では、2枚の被処理基板Wの両面に対して同時に成膜処理等を行うことが可能である。また、図1において図示されていないものの、キャリア4には2つのホルダ3が搬送方向に直線上に並んで取り付けられている。また、2つのホルダ3は、被処理基板Wを縦置き(被処理基板Wの主面が重力方向と平行となる状態)に保持している。   In this processing apparatus 1, it is possible to simultaneously perform film formation on both surfaces of the two substrates to be processed W. Although not shown in FIG. 1, two holders 3 are attached to the carrier 4 side by side in a straight line in the transport direction. Further, the two holders 3 hold the substrate W to be processed vertically (a state where the main surface of the substrate W to be processed is parallel to the direction of gravity).

反応容器2は、図1及び図2に示すように、その内部を高真空状態とするため、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成された真空容器(チャンバ)であり、互いに対向する正面側隔壁6aと背面側隔壁6bとの間には、扁平状の内部空間7が形成されている。そして、被処理基板Wを保持するキャリア4は、この内部空間7の中央部に、搬送機構5は、このキャリア4の下方に、それぞれ配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the reaction vessel 2 is a vacuum vessel (chamber) that is hermetically configured by a pressure-resistant partition wall so that the interior thereof is in a high vacuum state. A flat internal space 7 is formed between 6a and the back-side partition wall 6b. The carrier 4 that holds the substrate W to be processed is disposed in the center of the internal space 7, and the transport mechanism 5 is disposed below the carrier 4.

また、反応容器2の搬送方向の前後には、隣接する反応容器(チャンバ)との間でキャリア4を通過させる通路(図示せず)と、これらの通路を開閉する一対のゲートバルブ2Aとが設けられている。すなわち、反応容器2は、隣接するチャンバとはゲートバルブ2Aを介して接続されている。   Further, a passage (not shown) for allowing the carrier 4 to pass between adjacent reaction vessels (chambers) and a pair of gate valves 2A for opening and closing these passages are provided before and after the reaction vessel 2 in the transport direction. Is provided. That is, the reaction vessel 2 is connected to the adjacent chamber via the gate valve 2A.

また、反応容器2内には、キャリア4に保持された2つの被処理基板Wの両面にそれぞれ対向するように、計4つのバッキングプレート8が配置されている。そして、これら4つのバッキングプレート8の被処理基板Wと対向する面(表面)には、ターゲットTが取り付けられている。また、各バッキングプレート8は、図示を省略する高周波電源(又はマイクロ波電源)と接続されており、この高周波電源からバッキングプレート8を介してターゲットTに高周波電圧を印加することが可能となっている。   Further, a total of four backing plates 8 are arranged in the reaction container 2 so as to face both surfaces of the two substrates to be processed W held by the carrier 4. And the target T is attached to the surface (surface) which opposes the to-be-processed substrate W of these four backing plates 8. FIG. Each backing plate 8 is connected to a high-frequency power source (or microwave power source) (not shown), and a high-frequency voltage can be applied to the target T from the high-frequency power source via the backing plate 8. Yes.

処理装置1は、図1及び図3に示すように、反応容器2内にガスを導入するガス導入管(ガス導入手段)9を備えている。このガス導入管9は、円盤状の被処理基板Wに対応してリング状に形成された環状部9aを有し、この環状部9aに接続された連結部9bを介してガス供給源10と接続されている。また、ガス導入管9の環状部9aは、被処理基板WとターゲットTとの間に形成される反応空間Rの周囲を囲むように配置されている。さらに、この環状部9aの内周部には、複数のガス放出口9cが周方向に並んで設けられており、ガス導入管9は、これら複数のガス放出口9cからその内側にある被処理基板Wに向かって、ガス供給源10から供給されたガスGを放出することが可能となっている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the processing apparatus 1 includes a gas introduction pipe (gas introduction means) 9 for introducing a gas into the reaction vessel 2. The gas introduction pipe 9 has an annular portion 9a formed in a ring shape corresponding to the disk-shaped substrate W, and the gas supply source 10 is connected to the gas supply source 10 via a connecting portion 9b connected to the annular portion 9a. It is connected. Further, the annular portion 9 a of the gas introduction pipe 9 is arranged so as to surround the periphery of the reaction space R formed between the substrate to be processed W and the target T. Further, a plurality of gas discharge ports 9c are arranged in the circumferential direction on the inner peripheral portion of the annular portion 9a, and the gas introduction pipe 9 is to be processed inside the plurality of gas discharge ports 9c. It is possible to release the gas G supplied from the gas supply source 10 toward the substrate W.

なお、ガス放出口9cの口径については、各ガス放出口9cから放出されるガスGの量を一定とするため、各ガス放出口9cの口径を変化させた構成とすることが好ましい。具体的には、各ガス放出口9cから放出されるガスGの量が一定となるように、連結部9bからの距離に応じて、ガス放出口9cの口径を大きくすることが好ましい。   In addition, about the aperture of the gas discharge port 9c, in order to make constant the quantity of the gas G discharged | emitted from each gas discharge port 9c, it is preferable to set it as the structure which changed the diameter of each gas discharge port 9c. Specifically, it is preferable to increase the diameter of the gas discharge port 9c according to the distance from the connecting portion 9b so that the amount of gas G discharged from each gas discharge port 9c is constant.

また、ガス導入管9とガス供給源10との間の配管には、図示を省略する調整バルブが設けられている。処理装置1では、この調整バルブの開閉を制御すると共に、この調整バルブを介してガス導入管9に供給されるガスGの流量を調整することが可能となっている。   An adjustment valve (not shown) is provided on the pipe between the gas introduction pipe 9 and the gas supply source 10. In the processing apparatus 1, it is possible to control the opening and closing of the adjustment valve and to adjust the flow rate of the gas G supplied to the gas introduction pipe 9 through the adjustment valve.

各バッキングプレート8のターゲットTとは反対側の面(裏面)には、それぞれ磁界を発生させるマグネット(磁界発生手段)11が配置されている。各マグネット11は、駆動モータ12の回転軸12aに取り付けられて、駆動モータ12によりバッキングプレート8と平行な面内で回転駆動される。   Magnets (magnetic field generating means) 11 for generating a magnetic field are disposed on the surface (back surface) opposite to the target T of each backing plate 8. Each magnet 11 is attached to a rotation shaft 12 a of the drive motor 12 and is driven to rotate in a plane parallel to the backing plate 8 by the drive motor 12.

反応容器2の正面側隔壁6a及び背面側隔壁6bには、この反応容器2の内側に臨む開口部13が設けられている。この開口部13は、上記ホルダ3に保持された2つの被処理基板Wの両面にそれぞれ対向する位置に、上述したターゲットTが取り付けられたバッキングプレート8、ガス導入管9、並びにマグネット11が取り付けられた駆動モータ12(以下、まとめて処理ユニット1Aという。)を配置するのに十分な大きさで長円状(レーストラック状)に形成されている。また、正面側隔壁6a及び背面側隔壁6bには、この開口部13の周囲を気密に封止する筒状のハウジング14が取り付けられており、上記駆動モータ12は、このハウジング14の内側に固定支持されている。なお、正面側隔壁6a及び背面側隔壁6bは、メンテナンス等の際に反応容器2を開放するため、反応容器2に対して開閉自在に取り付けられている。   The front side partition 6a and the back side partition 6b of the reaction vessel 2 are provided with an opening 13 facing the inside of the reaction vessel 2. The opening 13 is attached to the backing plate 8 to which the above-described target T is attached, the gas introduction pipe 9, and the magnet 11 at positions facing both surfaces of the two substrates to be processed W held by the holder 3. The drive motor 12 (hereinafter collectively referred to as the processing unit 1A) is formed in an oval shape (race track shape) having a size sufficient to arrange the drive motor 12. A cylindrical housing 14 that hermetically seals the periphery of the opening 13 is attached to the front-side partition wall 6a and the back-side partition wall 6b, and the drive motor 12 is fixed inside the housing 14. It is supported. The front-side partition wall 6a and the back-side partition wall 6b are attached to the reaction vessel 2 so as to be openable and closable in order to open the reaction vessel 2 during maintenance or the like.

処理装置1は、図1に示すように、反応容器2内を減圧排気する減圧排気手段として、反応容器2の上方に配置された第1の真空ポンプ15と、反応容器2の下方に配置された第2の真空ポンプ16とを備えている。   As shown in FIG. 1, the processing apparatus 1 is disposed as a decompression means for decompressing and exhausting the inside of the reaction container 2, and a first vacuum pump 15 disposed above the reaction container 2 and a lower part of the reaction container 2. And a second vacuum pump 16.

第1の真空ポンプ15は、反応容器2の上方に配置された上部ポンプ室17Aを介して取り付けられたターボ分子ポンプである。このターボ分子ポンプは、潤滑油を使用しない構成のため、清浄度(クリーン度)が高く、また、排気速度が大きいため、高い真空度が得られる。さらに、反応性の高いガスを排気するのに適している。   The first vacuum pump 15 is a turbo molecular pump attached via an upper pump chamber 17 </ b> A disposed above the reaction vessel 2. Since this turbo molecular pump does not use lubricating oil, it has a high cleanliness (cleanness) and a high exhaust speed, so that a high degree of vacuum can be obtained. Furthermore, it is suitable for exhausting highly reactive gas.

上部ポンプ室17Aは、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成されており、反応容器2の上部に取り付けられて、この反応容器2の内部空間7と連続した内部空間7Aを形成している。そして、第1の真空ポンプ15は、この上部ポンプ室17Aの両側面にそれぞれ対向した状態で取り付けられている。   The upper pump chamber 17 </ b> A is airtightly configured by a pressure-resistant partition wall, and is attached to the upper portion of the reaction vessel 2 to form an internal space 7 </ b> A continuous with the internal space 7 of the reaction vessel 2. And the 1st vacuum pump 15 is attached in the state which each opposed to the both side surfaces of this upper pump chamber 17A.

一方、第2の真空ポンプ16は、反応容器2の下方に配置された下部ポンプ室17Bを介して取り付けられたクライオポンプである。クライオポンプは、極低温を作り出し、内部の気体を凝縮又は低温吸着することで高い真空度が得られ、特に、排気速度やクリーン度の点においてターボ分子ポンプよりも優れている。   On the other hand, the second vacuum pump 16 is a cryopump attached via a lower pump chamber 17B disposed below the reaction vessel 2. The cryopump creates a very low temperature and condenses or adsorbs the gas inside to obtain a high degree of vacuum, and is particularly superior to a turbo molecular pump in terms of pumping speed and cleanliness.

下部ポンプ室17Bは、耐圧性を有する隔壁によって気密に構成されており、反応容器2の内部空間7とは反応容器2の底壁6cに形成された孔部6dを介して連通されている。そして、第2の真空ポンプ16は、この下部ポンプ室17Bの側面に接続されている。   The lower pump chamber 17B is hermetically configured by a pressure-resistant partition, and communicates with the internal space 7 of the reaction vessel 2 through a hole 6d formed in the bottom wall 6c of the reaction vessel 2. The second vacuum pump 16 is connected to the side surface of the lower pump chamber 17B.

処理装置1では、これら第1の真空ポンプ15及び第2の真空ポンプ16の駆動を制御しながら、反応容器2内を減圧したり、反応容器2内に導入されたガスを排気したりすることが可能となっている。   In the processing apparatus 1, the inside of the reaction vessel 2 is depressurized or the gas introduced into the reaction vessel 2 is exhausted while controlling the driving of the first vacuum pump 15 and the second vacuum pump 16. Is possible.

キャリア4は、図1及び図4に示すように、板状を為す支持台18の上部に2つのホルダ3が支持台18と平行に取り付けられた構造を有している。ホルダ3は、被処理基板Wの厚さの1〜数倍程度の厚さを有する板材3aに、被処理基板Wの外径よりも僅かに大径となされた円形状の孔部3bが形成されて、この孔部3bの内側に被処理基板Wを保持する構成となっている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the carrier 4 has a structure in which two holders 3 are attached in parallel to the support base 18 on an upper part of a support base 18 having a plate shape. In the holder 3, a circular hole 3 b having a diameter slightly larger than the outer diameter of the substrate to be processed W is formed in the plate material 3 a having a thickness of about 1 to several times the thickness of the substrate to be processed W. Thus, the substrate to be processed W is held inside the hole 3b.

具体的に、ホルダ3の孔部3bの周囲には、被処理基板Wを支持する複数の支持アーム19が弾性変形可能に取り付けられている。これら複数の支持アーム19は、孔部3bの内側に配置された被処理基板Wの外周部を、その外周上の最下位に位置する下部側支点と、この下部側支点を通る重力方向に沿った中心線に対して対称となる外周上の上部側に位置する一対の上部側支点との3点で支持するように、板材3aの孔部3bの周囲に所定の間隔で3つ並んで設けられている。   Specifically, a plurality of support arms 19 that support the substrate W to be processed are attached around the hole 3b of the holder 3 so as to be elastically deformable. The plurality of support arms 19 have a lower fulcrum positioned at the lowest position on the outer periphery of the substrate W to be processed disposed inside the hole 3b, and a gravity direction passing through the lower fulcrum. Three are arranged at predetermined intervals around the hole 3b of the plate member 3a so as to support at three points with a pair of upper side fulcrum located on the upper side on the outer periphery that is symmetrical with respect to the center line. It has been.

各支持部材19は、L字状に折り曲げられた板バネからなり、その基端側がホルダ3に固定支持されると共に、その先端側が孔部3bの内側に向かって突出された状態で、それぞれホルダ3の孔部3bの周囲に形成されたスリット3c内に配置されている。また、各支持部材19の先端部には、図示を省略するものの、それぞれ被処理基板Wの外周部が係合される溝部が設けられている。   Each support member 19 is made of a leaf spring bent in an L-shape, and its base end side is fixedly supported by the holder 3, and its distal end side protrudes toward the inside of the hole 3 b. 3 is disposed in a slit 3c formed around the hole 3b. In addition, although not shown in the drawings, a groove portion with which the outer peripheral portion of the substrate to be processed W is engaged is provided at the distal end portion of each support member 19.

そして、ホルダ3は、これら3つの支持アーム19に被処理基板Wの外周部を当接させながら、各支持アーム19の内側に嵌め込まれた被処理基板Wを着脱自在に保持することが可能となっている。なお、ホルダ3に対する被処理基板Wの着脱は、下部側支点の支持アーム19を下方に押し下げることにより行うことができる。   The holder 3 can detachably hold the target substrate W fitted inside each of the support arms 19 while bringing the outer peripheral portion of the target substrate W into contact with the three support arms 19. It has become. In addition, attachment / detachment of the to-be-processed substrate W with respect to the holder 3 can be performed by pushing down the support arm 19 of a lower side fulcrum.

搬送機構5は、図1、図4及び図5に示すように、キャリア4を非接触状態で駆動する駆動機構20と、搬送されるキャリア4をガイドするガイド機構21とを有している。
駆動機構20は、キャリア4の下部にN極とS極とが交互に並ぶように配置された複数の磁石22と、その下方にキャリア4の搬送方向に沿って配置された回転磁石23とを備え、この回転磁石23の外周面には、N極とS極とが二重螺旋状に交互に並んで形成されている。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the transport mechanism 5 includes a drive mechanism 20 that drives the carrier 4 in a non-contact state, and a guide mechanism 21 that guides the carrier 4 to be transported.
The drive mechanism 20 includes a plurality of magnets 22 arranged so that N poles and S poles are alternately arranged below the carrier 4, and a rotating magnet 23 arranged below the magnets 22 along the conveying direction of the carrier 4. In addition, on the outer peripheral surface of the rotating magnet 23, N poles and S poles are alternately formed in a double spiral shape.

駆動機構20には、回転磁石22の周囲を囲む真空隔壁24が設けられており、この真空隔壁24によって反応容器2の内部空間7とは隔離された空間(大気側)に回転磁石22を配置している。また、真空隔壁24は、複数の磁石22と回転磁石23とが磁気的に結合されるように透磁率の高い材料で形成されている。   The drive mechanism 20 is provided with a vacuum partition wall 24 surrounding the rotary magnet 22, and the rotary magnet 22 is arranged in a space (atmosphere side) isolated from the internal space 7 of the reaction vessel 2 by the vacuum partition wall 24. is doing. The vacuum partition 24 is formed of a material having high magnetic permeability so that the plurality of magnets 22 and the rotating magnet 23 are magnetically coupled.

回転磁石22は、回転モータ25により回転駆動される回転軸26と互いに噛合されるギア機構27を介して連結されている。これにより、回転モータ25からの駆動力を回転軸26及びギア機構27を介して回転磁石23に伝達しながら、この回転磁石23を軸回りに回転することが可能となっている。   The rotating magnet 22 is connected to a rotating shaft 26 that is rotationally driven by a rotating motor 25 via a gear mechanism 27 that meshes with the rotating shaft 26. As a result, it is possible to rotate the rotating magnet 23 around the axis while transmitting the driving force from the rotating motor 25 to the rotating magnet 23 via the rotating shaft 26 and the gear mechanism 27.

そして、この駆動機構20は、複数の磁石22と回転磁石23とを非接触で磁気的に結合させながら、回転磁石23を軸回りに回転させることにより、キャリア4を回転磁石23の軸方向に沿って直線駆動する。   The drive mechanism 20 rotates the rotating magnet 23 around the axis while magnetically coupling the plurality of magnets 22 and the rotating magnet 23 in a non-contact manner, thereby moving the carrier 4 in the axial direction of the rotating magnet 23. Drive linearly along.

ガイド機構21は、水平軸回りに回転自在に支持された複数の主ベアリング28を有し、これら複数の主ベアリング28は、キャリア4の搬送方向に直線上に並んで設けられている。一方、キャリア4は、支持台18の下部側に複数の主ベアリング28が係合される溝部が形成されたガイドレール29を有している。   The guide mechanism 21 has a plurality of main bearings 28 supported so as to be rotatable about a horizontal axis, and the plurality of main bearings 28 are arranged in a straight line in the transport direction of the carrier 4. On the other hand, the carrier 4 has a guide rail 29 in which a groove portion with which a plurality of main bearings 28 are engaged is formed on the lower side of the support base 18.

また、ガイド機構21は、垂直軸回りに回転自在に支持された一対の副ベアリング30を有し、これら一対の副ベアリング30は、その間にキャリア4を挟み込むように対向して配置されている。さらに、これら一対の副ベアリング30は、複数の主ベアリング28と同様に、キャリア4の搬送方向に直線上に複数並んで設けられている。   The guide mechanism 21 has a pair of sub-bearings 30 supported so as to be rotatable about a vertical axis, and the pair of sub-bearings 30 are arranged to face each other so as to sandwich the carrier 4 therebetween. Further, like the plurality of main bearings 28, a plurality of the pair of sub bearings 30 are provided side by side in a straight line in the transport direction of the carrier 4.

そして、このガイド機構21は、ガイドレール29の溝部に複数の主ベアリング28を係合させた状態で、これら複数の主ベアリング28の上を移動するキャリア4を案内すると共に、一対の副ベアリング30の間でキャリア4を挟み込むことによって、移動中にキャリア4が傾くことを防止している。   The guide mechanism 21 guides the carrier 4 moving on the plurality of main bearings 28 in a state where the plurality of main bearings 28 are engaged with the grooves of the guide rails 29, and a pair of sub bearings 30. By sandwiching the carrier 4 between the two, the carrier 4 is prevented from tilting during movement.

なお、主ベアリング28及び副ベアリング30は、機械部品の摩擦を減らし、スムーズな機械の回転運動を確保するため、転がり軸受によって構成されている。そして、この転がり軸受は、図示を省略するものの、反応容器2内に設けられたフレームに固定された支軸に回転自在に取り付けられている。   The main bearing 28 and the sub-bearing 30 are constituted by rolling bearings in order to reduce friction of machine parts and ensure a smooth rotational movement of the machine. The rolling bearing is rotatably attached to a support shaft fixed to a frame provided in the reaction vessel 2 although not shown.

以上のような構造を有する処理装置1では、バッキングプレート8を介してターゲットTに高周波電圧を印加し、ガス導入管9から導入されたガスをイオン化して、ターゲットTの周囲(反応空間R)にプラズマを発生させながら、このプラズマ中のイオンをターゲットTの表面に衝突させることにより、ターゲットTから叩き出されたターゲット粒子を被処理基板W上に堆積して薄膜を形成することが可能である。   In the processing apparatus 1 having the above-described structure, a high-frequency voltage is applied to the target T via the backing plate 8 to ionize the gas introduced from the gas introduction pipe 9 to surround the target T (reaction space R). While generating plasma, the ions in the plasma collide with the surface of the target T, so that the target particles knocked out of the target T can be deposited on the target substrate W to form a thin film. is there.

また、この処理装置1では、上記ターゲットTが取り付けられたバッキングプレート8を配置する代わりに、カソード電極を配置した場合、被処理基板Wにバイアス電圧を印加し、ガス導入管9から導入されたガスをイオン化して、被処理基板Wの周囲(反応空間R)にプラズマを発生させながら、このプラズマに被処理基板Wの表面を曝すことにより、曝露領域の改質を行うことが可能である。   In this processing apparatus 1, when a cathode electrode is disposed instead of the backing plate 8 to which the target T is attached, a bias voltage is applied to the substrate W to be processed and introduced from the gas introduction tube 9. The exposed region can be modified by exposing the surface of the substrate to be processed to this plasma while ionizing the gas and generating plasma around the substrate to be processed W (reaction space R). .

ところで、本発明を適用した処理装置1は、図1及び図2に示すように、反応容器2の内面に沿って配置されたシールド板31と、このシールド板31を加熱するベーキングヒータ(加熱手段)32とを備えており、ベーキングヒータ32によりシールド板31を加熱しながら、上記第1及び第2の真空ポンプ15,16により反応容器2内を減圧排気することで、反応容器2内をベーキング処理することが可能となっている。   By the way, the processing apparatus 1 to which the present invention is applied includes a shield plate 31 disposed along the inner surface of the reaction vessel 2 and a baking heater (heating means) for heating the shield plate 31 as shown in FIGS. ) 32, and the inside of the reaction vessel 2 is baked by evacuating the inside of the reaction vessel 2 with the first and second vacuum pumps 15 and 16 while heating the shield plate 31 with the baking heater 32. It is possible to process.

具体的に、シールド板31は、上記反応容器2を構成する隔壁よりも熱伝導率の高い材料からなり、上記反応容器2を構成する隔壁が、例えば鉄や、ステンレス、インコネル、ハイマンガン鋼などの高剛性材料からなるのに対して、シールド板31は、例えば銅や、アルミニウム、又はそれらの合金などの上記隔壁よりも熱伝導率の高い材料からなっている。また、シールド板31は、反応容器2の内面に接触して設けられていることが好ましく、上記反応容器2のキャリア4が通過する通路及び上記開口部13を除く内面を覆うように設けられている。   Specifically, the shield plate 31 is made of a material having higher thermal conductivity than the partition walls constituting the reaction vessel 2, and the partition walls constituting the reaction vessel 2 are made of, for example, iron, stainless steel, Inconel, high manganese steel, or the like. In contrast, the shield plate 31 is made of a material having a higher thermal conductivity than the partition wall, such as copper, aluminum, or an alloy thereof. The shield plate 31 is preferably provided in contact with the inner surface of the reaction vessel 2 and is provided so as to cover the inner surface excluding the passage through which the carrier 4 of the reaction vessel 2 passes and the opening 13. Yes.

シールド板31は、ベーキング処理の際にガスの通り道となる複数の孔部(図示せず。)を設けた構成としてもよい。この孔部の大きさについては、なるべく大きい方がよいものの、大きくなり過ぎると、反応容器2の内面との接触面積が低下してしまうため、反応容器2の内面に対する加熱効果が低下してしまう。また、スパッタリングの際にターゲットTから飛散したターゲット粒子が反応容器2の内面に付着することを防止するシールド板としての役割を果たさなくなる。したがって、このような観点から、孔部の直径については、反応容器2の大きさにもよるものの、1〜10mmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは3〜7mmの範囲である。また、シールド板31に形成される複数の孔部の配置(密度)については、孔部の大きさにもよるものの、隣接する孔部の間隔(最内距離)を5〜100mmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは20〜70mmの範囲である。   The shield plate 31 may be configured to have a plurality of holes (not shown) that serve as gas passages during the baking process. The size of the hole is preferably as large as possible, but if it is too large, the contact area with the inner surface of the reaction vessel 2 is reduced, so the heating effect on the inner surface of the reaction vessel 2 is reduced. . Further, it does not serve as a shield plate that prevents target particles scattered from the target T during sputtering from adhering to the inner surface of the reaction vessel 2. Therefore, from this point of view, the diameter of the hole is preferably in the range of 1 to 10 mm, more preferably in the range of 3 to 7 mm, although it depends on the size of the reaction vessel 2. Moreover, about arrangement | positioning (density) of the some hole formed in the shield board 31, although it is based also on the magnitude | size of a hole, the space | interval (innermost distance) of an adjacent hole is made into the range of 5-100 mm. Preferably, it is the range of 20-70 mm.

この処理装置1では、上記反応容器2の他にも、上記ポンプ室17A,17Bの内面に、上記シールド板31と同様のシールド板31A,31Bと、これらシールド板31A,31Bを加熱するベーキングヒータ32A,32Bが設けられている。   In the processing apparatus 1, in addition to the reaction vessel 2, shield plates 31A and 31B similar to the shield plate 31 and baking heaters for heating the shield plates 31A and 31B are provided on the inner surfaces of the pump chambers 17A and 17B. 32A and 32B are provided.

ベーキングヒータ32,32A,32Bは、線状又はリボン状の発熱体(電熱線)からなり、上記シールド板31,31A,31Bを均一に加熱するため、各シールド板31,31A,31Bの表面に這わせるように、各シールド板31,31A,31Bに接触させた状態で設けられている。また、ベーキングヒータ32,32A,32Bには、シールド板31,31A,31Bとの電気的な絶縁を図るため、シースヒータを用いることが好ましい。   The baking heaters 32, 32A, 32B are formed of linear or ribbon-like heating elements (heating wires), and in order to uniformly heat the shield plates 31, 31A, 31B, the surfaces of the shield plates 31, 31A, 31B are provided. The shield plates 31 are provided in contact with the shield plates 31, 31 </ b> A, and 31 </ b> B so as to be turned. Moreover, it is preferable to use a sheath heater for the baking heaters 32, 32A, 32B in order to achieve electrical insulation from the shield plates 31, 31A, 31B.

そして、この処理装置1で反応容器2内をベーキング処理する際は、電流を流すことにより発熱したベーキングヒータ32,32A,32Bでシールド板31,31A,31Bを加熱する。この状態で第1及び第2の真空ポンプ15,16によって反応容器2内を減圧排気する。   When the inside of the reaction vessel 2 is baked by the processing apparatus 1, the shield plates 31, 31A, 31B are heated by the baking heaters 32, 32A, 32B that generate heat by passing an electric current. In this state, the inside of the reaction vessel 2 is evacuated by the first and second vacuum pumps 15 and 16.

ここで、従来の反応容器2内に配置されているシールド板は、反応容器2の内面から脱離するガスの排気を阻害しないように、反応容器2の内面から離間して設けられている。これに対して、本発明では、シールド板31を反応容器2の内面に接触した状態とし、このシールド板31をベーキングヒータ32で加熱する。また、本発明では、上述した熱伝導率の高い材料からなるシールド板21を用いているため、このシールド板31を加熱することで反応容器2の内面を短時間で目標温度まで加熱することができる。   Here, the shield plate arranged in the conventional reaction vessel 2 is provided apart from the inner surface of the reaction vessel 2 so as not to hinder the exhaust of the gas desorbed from the inner surface of the reaction vessel 2. In contrast, in the present invention, the shield plate 31 is brought into contact with the inner surface of the reaction vessel 2, and the shield plate 31 is heated by the baking heater 32. In the present invention, since the shield plate 21 made of the material having the high thermal conductivity described above is used, the inner surface of the reaction vessel 2 can be heated to the target temperature in a short time by heating the shield plate 31. it can.

そして、このようなシールド板31からの伝熱によって反応容器2の内面を間接的に加熱しながら、反応容器2の内面に吸着したガスを効率良く短時間で脱離させることが可能となっている。また、反応容器2の内面から脱離したガスは、シールド板31に設けられた複数の孔部を通じて、第1及び第2の真空ポンプ15,16により効率良く排気することが可能である。   The gas adsorbed on the inner surface of the reaction vessel 2 can be efficiently desorbed in a short time while indirectly heating the inner surface of the reaction vessel 2 by such heat transfer from the shield plate 31. Yes. The gas desorbed from the inner surface of the reaction vessel 2 can be efficiently exhausted by the first and second vacuum pumps 15 and 16 through a plurality of holes provided in the shield plate 31.

以上のように、本発明を適用した処理装置1では、このようなベーキング処理によって、反応容器2の内面に吸着したガスを効率良く短時間で排気し、反応容器2内の真空度を短時間で高めることが可能である。   As described above, in the processing apparatus 1 to which the present invention is applied, the gas adsorbed on the inner surface of the reaction vessel 2 is efficiently exhausted in a short time by such baking treatment, and the degree of vacuum in the reaction vessel 2 is reduced for a short time. It is possible to increase with.

また、本発明を適用した処理装置1では、上述したベーキング処理を速やかに実施できるため、この処理装置1を磁気記録媒体を製造するインライン式成膜装置に適用した場合には、その装置の稼働率を高めて、磁気記録媒体の生産性を高めることが可能である。   Further, in the processing apparatus 1 to which the present invention is applied, the above-described baking process can be performed quickly. Therefore, when the processing apparatus 1 is applied to an in-line film forming apparatus for manufacturing a magnetic recording medium, the operation of the apparatus is performed. It is possible to increase the productivity and increase the productivity of the magnetic recording medium.

なお、反応容器2の内面を加熱する温度(ベーキング温度)については、この反応容器2の内面に吸着しているガスを脱離させるためには高い方がよいものの、あまり高くし過ぎると、反応容器2に付属している樹脂等の耐熱性の低い部品が燃焼してしまう虞れがある。したがって、ベーキング温度については、これらの部品の耐熱温度以下とすることが好ましく、一方、反応容器2の内面に吸着しているガスとして最も多い水を脱離するため、水の沸点以上とすることが好ましい。   The temperature (baking temperature) for heating the inner surface of the reaction vessel 2 is preferably high in order to desorb the gas adsorbed on the inner surface of the reaction vessel 2, but if it is too high, the reaction There is a possibility that parts having low heat resistance such as resin attached to the container 2 may burn. Accordingly, it is preferable that the baking temperature be equal to or lower than the heat resistance temperature of these parts. Is preferred.

また、シールド板31,31A,31Bを加熱する時間については、反応容器2の内面に吸着しているガスを脱離させるためには長い方がよいものの、あまり長くし過ぎると、処理装置1の稼働時間が短くなり、生産性が低下することになる。したがって、要求されるベースプレッシャーに応じて、適切な範囲で加熱時間を選択する必要がある。   The time for heating the shield plates 31, 31 </ b> A, 31 </ b> B is preferably long to desorb the gas adsorbed on the inner surface of the reaction vessel 2, but if it is too long, The operating time is shortened and productivity is lowered. Therefore, it is necessary to select the heating time within an appropriate range according to the required base pressure.

なお、本発明では、上記3つのシールド板31,31A,31Bのうち、反応容器2の内面に設けられたシールド板31を加熱することが、上述したベーキング処理により反応容器2内の真空度を短時間で高める上で最も効果的である。   In the present invention, heating the shield plate 31 provided on the inner surface of the reaction vessel 2 among the three shield plates 31, 31A, 31B increases the degree of vacuum in the reaction vessel 2 by the baking process described above. It is the most effective in raising in a short time.

すなわち、反応容器2の内面に吸着したガスは、スパッタリング時に反応空間Rを通過する可能性が高く、磁気記録媒体を製造する際に最も影響を及ぼすからである。一方、上記ポンプ室17A,17Bの内面にも吸着したガスは存在するものの、これらのガスは、脱離しても各ポンプ室17A,17Bに接続された第1及び第2の真空ポンプ15,16によって速やかに排気されるため、磁気記録媒体を製造する際の影響は反応容器2の内面に吸着したガスほど大きくはない。   That is, the gas adsorbed on the inner surface of the reaction vessel 2 has a high possibility of passing through the reaction space R during sputtering, and has the greatest influence when manufacturing a magnetic recording medium. On the other hand, although gases adsorbed also on the inner surfaces of the pump chambers 17A and 17B exist, the first and second vacuum pumps 15 and 16 connected to the pump chambers 17A and 17B even if these gases are desorbed. As a result, the influence in manufacturing the magnetic recording medium is not as great as the gas adsorbed on the inner surface of the reaction vessel 2.

また、本発明において、上記反応容器2のキャリア4が通過する通路及び上記開口部13を除いてシールド板31を配置したのは、例えば、上記処理ユニット1AのターゲットTを覆ってしまうと、スパッタリングによる成膜を行うことが阻害されるからである。また、ターゲットTの周囲は成膜時に高温となるため、この部分に吸着しているガスは、速やかに脱離して、成膜に及ぼす影響が長くは続かないからである。さらに、上記反応容器2のキャリア4が通過する通路についても、この部分をシールド板31で覆ってしまうと、キャリア4の搬送を阻害してしまうからである。   In the present invention, the shield plate 31 is disposed except for the passage through which the carrier 4 of the reaction vessel 2 passes and the opening 13. For example, if the target T of the processing unit 1 </ b> A is covered, sputtering is performed. This is because the formation of the film is hindered. In addition, since the temperature around the target T becomes high during film formation, the gas adsorbed on this portion is quickly desorbed, and the influence on the film formation does not last long. Furthermore, the passage through which the carrier 4 of the reaction vessel 2 passes is also because if this portion is covered with the shield plate 31, the conveyance of the carrier 4 is hindered.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記処理装置1では、反応容器2の両側面に2つの第1の真空ポンプ15と、反応容器2の下方に1つの第2の真空ポンプ16とが配置された構成となっているが、これら真空ポンプ15,16の配置や数については適宜変更して実施することが可能である。例えば、反応容器2内を減圧排気するのに要する時間は、真空ポンプ15,16の数が多くなるほど短縮されるものの、第1及び第2の真空ポンプ15,16の数が余り多くなると、処理装置1の大型化や消費電力の増大を招くため、このような観点から第1及び第2の真空ポンプ15,16の数を決定することが望ましい。
In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, the processing apparatus 1 has a configuration in which two first vacuum pumps 15 are disposed on both side surfaces of the reaction vessel 2 and one second vacuum pump 16 is disposed below the reaction vessel 2. The arrangement and number of the vacuum pumps 15 and 16 can be changed as appropriate. For example, although the time required to evacuate the reaction vessel 2 under reduced pressure decreases as the number of vacuum pumps 15 and 16 increases, if the number of first and second vacuum pumps 15 and 16 increases, In order to increase the size of the apparatus 1 and increase the power consumption, it is desirable to determine the number of the first and second vacuum pumps 15 and 16 from such a viewpoint.

なお、上記第2の真空ポンプ16に使用されるクライオポンプは、外部に排出する構造のターボ分子ポンプとは異なり、内部に溜め込む構造のため、一定期間ごとにメンテナンスする必要がある。また、反応容器2内に導入されるガスが反応性の高いガスである場合には、上述したターボ分子ポンプからなる第1の真空ポンプ15を用いて、反応容器2の外部へと排気することが望ましい。これにより、反応後のガスが反応空間7の下方に流れて、上記搬送機構5を構成するベアリング28,30等の金属部品が腐食してしまうことを防ぎつつ、反応容器2内をクリーンな状態に保つことが可能である。なお、上記第2の真空ポンプ16には、クライオポンプの代わりに、ターボ分子ポンプを用いることも可能である。   Note that the cryopump used in the second vacuum pump 16 is different from a turbo molecular pump having a structure for discharging to the outside, and needs to be maintained at regular intervals because it is stored inside. When the gas introduced into the reaction vessel 2 is a highly reactive gas, the first vacuum pump 15 composed of the above-described turbo molecular pump is used to exhaust the gas to the outside of the reaction vessel 2. Is desirable. As a result, the reaction container 2 is kept clean while preventing the gas after reaction from flowing below the reaction space 7 and corroding metal parts such as the bearings 28 and 30 constituting the transport mechanism 5. It is possible to keep on. Note that a turbo molecular pump can be used as the second vacuum pump 16 instead of the cryopump.

(インライン式成膜装置)
次に、図6に示す上記処理装置1を備えたインライン式成膜装置50の構成について説明する。
このインライン式成膜装置50は、図6に示すように、基板移送用ロボット室51と、基板移送用ロボット室51上に設置された基板移送用ロボット52と、基板移送用ロボット室51に隣接する基板取付用ロボット室53と、基板取付用ロボット室53内に配置された基板取付用ロボット54と、基板取付用ロボット室53に隣接する基板交換室55と、基板交換室55に隣接する基板取外用ロボット室56と、基板取外用ロボット室56内に配置された基板取外用ロボット57と、基板交換室55の入側と出側との間に並んで配置された複数の処理チャンバ58〜70及び予備チャンバ71と、複数のコーナー室72〜75と、基板交換室55の入側から出側に至る各チャンバ58〜71及びコーナー室72〜75の間で順次搬送される複数の上記キャリア4とを備えて概略構成されている。
(In-line deposition system)
Next, the configuration of the in-line film forming apparatus 50 provided with the processing apparatus 1 shown in FIG. 6 will be described.
As shown in FIG. 6, the in-line type film forming apparatus 50 is adjacent to the substrate transfer robot chamber 51, the substrate transfer robot 52 installed on the substrate transfer robot chamber 51, and the substrate transfer robot chamber 51. A substrate mounting robot chamber 53, a substrate mounting robot 54 disposed in the substrate mounting robot chamber 53, a substrate replacement chamber 55 adjacent to the substrate mounting robot chamber 53, and a substrate adjacent to the substrate replacement chamber 55. A removal robot chamber 56, a substrate removal robot 57 disposed in the substrate removal robot chamber 56, and a plurality of processing chambers 58 to 55 disposed side by side between the entry side and the exit side of the substrate exchange chamber 55. 70 and spare chamber 71, a plurality of corner chambers 72 to 75, and the respective chambers 58 to 71 and the corner chambers 72 to 75 from the entrance side to the exit side of the substrate exchange chamber 55 are sequentially conveyed. It is schematically configured to include the above-described carrier 4 numbers.

また、基板交換室55の入側から出側に至る各室の間には、開閉自在なゲートバルブ76〜93が設けられている。各チャンバ58〜71は、これらゲートバルブ76〜93を閉状態とすることで、それぞれ独立した密閉空間を形成することが可能となっている。   Further, openable and closable gate valves 76 to 93 are provided between the chambers from the entrance side to the exit side of the substrate exchange chamber 55. The chambers 58 to 71 can form independent sealed spaces by closing the gate valves 76 to 93.

基板移送用ロボット52は、成膜前の非処理基板Wが収納されたカセット(図示せず。)から、基板取付用ロボット室54に被処理基板Wを供給すると共に、基板取外用ロボット室56から成膜後の被処理基板Wを回収するためのものである。また、基板移送用ロボット室51と基板取付用及び基板取外用ロボット室53,56の間には、それぞれ開閉自在なゲート部94,95が設けられている。さらに、基板交換室55と基板取付用及び基板取外用ロボット室53,56との間にも、それぞれ開閉自在なゲート部96,97が設けられている。   The substrate transfer robot 52 supplies the substrate to be processed W to the substrate mounting robot chamber 54 from a cassette (not shown) in which the non-processed substrate W before film formation is stored, and the substrate removal robot chamber 56. This is for recovering the substrate W after film formation. Gate portions 94 and 95 that can be freely opened and closed are provided between the substrate transfer robot chamber 51 and the substrate mounting and substrate removal robot chambers 53 and 56, respectively. Furthermore, openable and closable gate portions 96 and 97 are also provided between the substrate exchange chamber 55 and the substrate mounting and substrate removal robot chambers 53 and 56, respectively.

基板取付用ロボット54は、基板交換室55内にあるキャリア4に成膜前の被処理基板Wを取り付ける一方、基板取外用ロボット57は、基板交換室55内にあるキャリア4から成膜後の被処理基板Wを取り外す。   The substrate attachment robot 54 attaches the substrate W to be processed before film formation to the carrier 4 in the substrate exchange chamber 55, while the substrate removal robot 57 performs film formation from the carrier 4 in the substrate exchange chamber 55 after film formation. The substrate W to be processed is removed.

複数の処理チャンバ58〜70及び予備チャンバ71は、基本的に上記処理装置1の反応容器2と同様の構成を有しており、各処理チャンバ58〜70の両側面には、上記キャリア4に保持された被処理基板Wに対する処理内容に応じた処理ユニット1Aが配置されている。また、各チャンバ58〜71には、図示を省略するものの、上述した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各チャンバ58〜71を個別に減圧排気することが可能となっている。また、各コーナー室72〜75には、キャリア4の移動方向を変更するための回転機構(図示せず。)が設けられている。   The plurality of processing chambers 58 to 70 and the spare chamber 71 basically have the same configuration as the reaction vessel 2 of the processing apparatus 1, and the carrier 4 is provided on both sides of each processing chamber 58 to 70. A processing unit 1A corresponding to the processing content for the held substrate W to be processed is arranged. Although not shown, the chambers 58 to 71 are connected to the above-described vacuum pumps, and each chamber 58 to 71 can be individually evacuated by the operation of the vacuum pumps. . Each corner chamber 72 to 75 is provided with a rotation mechanism (not shown) for changing the moving direction of the carrier 4.

そして、このインライン式成膜装置50では、基板交換室55の入側から出側に至る各チャンバ58〜71及びコーナー室72〜75の間で複数のキャリア4を順次搬送させながら、各キャリア4に保持された被処理基板W(図6において図示せず。)に対して成膜処理等を行うことが可能となっている。   In the inline-type film forming apparatus 50, each carrier 4 is sequentially transported between the chambers 58 to 71 and the corner chambers 72 to 75 from the entrance side to the exit side of the substrate exchange chamber 55. A film forming process or the like can be performed on the substrate W to be processed (not shown in FIG. 6) held on the substrate.

なお、本実施形態では、上記キャリア4のホルダ3に保持された2つの被処理基板Wを同時に処理することが可能であるが、一方のホルダ3に保持された被処理基板Wのみに処理を行う構成である場合には、例えば図7中の実線で示すように、キャリア4の一方のホルダ3Aに保持された被処理基板W1に対して処理を行った後、図7中の破線で示すように、反応容器2内でキャリア4の位置をずらし、キャリア4の他方のホルダ3B(図6中に破線で示す。)に保持された被処理基板W2に対して処理を行う。これにより、キャリア4のホルダ3に保持された2つの被処理基板W1,W2に対して交互に処理を行うことが可能である。   In this embodiment, it is possible to process two substrates to be processed W held on the holder 3 of the carrier 4 at the same time. However, only the substrate to be processed W held on one holder 3 is processed. In the case of a configuration to be performed, for example, as indicated by a solid line in FIG. 7, after processing is performed on the target substrate W <b> 1 held by one holder 3 </ b> A of the carrier 4, the broken line in FIG. 7 indicates. As described above, the position of the carrier 4 is shifted in the reaction container 2, and processing is performed on the substrate W <b> 2 that is held by the other holder 3 </ b> B (indicated by a broken line in FIG. 6) of the carrier 4. Thereby, it is possible to alternately process the two substrates to be processed W1 and W2 held by the holder 3 of the carrier 4.

(磁気記録媒体)
次に、上記インライン式成膜装置50を用いて製造される磁気記録媒体について説明する。
上記インライン式成膜装置50を用いて製造される磁気記録媒体は、例えば図8に示すように、上記被処理基板Wとなる非磁性基板100の両面に、軟磁性層101、中間層102、記録磁性層103及び保護層104が順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜105が形成された構造を有している。また、軟磁性層81、中間層82及び記録磁性層83によって磁性層106が構成されている。
(Magnetic recording medium)
Next, a magnetic recording medium manufactured using the in-line type film forming apparatus 50 will be described.
For example, as shown in FIG. 8, a magnetic recording medium manufactured using the inline-type film forming apparatus 50 has a soft magnetic layer 101, an intermediate layer 102, and a nonmagnetic substrate 100 on both sides of the substrate W to be processed. The recording magnetic layer 103 and the protective layer 104 are sequentially stacked, and the lubricating film 105 is further formed on the outermost surface. The soft magnetic layer 81, the intermediate layer 82, and the recording magnetic layer 83 constitute a magnetic layer 106.

非磁性基板100としては、例えば、Al−Mg合金などのAlを主成分としたAl合金基板、ソーダガラスやアルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラスなどのガラス基板、シリコン基板、チタン基板、セラミックス基板、樹脂基板等の各種基板を挙げることができるが、その中でも、Al合金基板や、ガラス基板、シリコン基板を用いることが好ましい。また、非磁性基板100の平均表面粗さ(Ra)は、1nm以下であることが好ましく、より好ましくは0.5nm以下であり、さらに好ましくは0.1nm以下である。   Examples of the nonmagnetic substrate 100 include an Al alloy substrate mainly composed of Al, such as an Al—Mg alloy, a glass substrate such as soda glass, aluminosilicate glass, or crystallized glass, a silicon substrate, a titanium substrate, a ceramic substrate, Various substrates such as a resin substrate can be mentioned, and among them, an Al alloy substrate, a glass substrate, and a silicon substrate are preferably used. Further, the average surface roughness (Ra) of the nonmagnetic substrate 100 is preferably 1 nm or less, more preferably 0.5 nm or less, and further preferably 0.1 nm or less.

磁性層106としては、面内磁気記録媒体用の水平磁性層と、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層とに大別することができるが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層を用いることが好ましい。また、磁性層106には、Coを主成分とするCo合金を用いることが好ましい。具体的に、垂直磁性層の場合には、例えば、軟磁性のFeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCuなど)、FeTa合金(FeTaN、FeTaCなど)、Co合金(CoTaZr、CoZrNB、CoBなど)等からなる軟磁性層101と、Ru等からなる中間層102と、60Co−15Cr−15Pt合金や70Co−5Cr−15Pt−10SiO合金からなる記録磁性層103とを積層したものなどを用いることができる。また、軟磁性層81と中間層82との間に、Pt、Pd、NiCr、NiFeCrなどからなる配向制御膜を介在させてもよい。一方、水平磁性層の場合には、例えば、非磁性のCrMo下地層と強磁性のCoCrPtTa磁性層とを積層したものなどを用いることができる。 The magnetic layer 106 can be broadly divided into a horizontal magnetic layer for in-plane magnetic recording media and a perpendicular magnetic layer for perpendicular magnetic recording media. In order to achieve a higher recording density, a perpendicular magnetic layer is used. Is preferably used. The magnetic layer 106 is preferably made of a Co alloy containing Co as a main component. Specifically, in the case of the perpendicular magnetic layer, for example, soft magnetic FeCo alloys (FeCoB, FeCoSiB, FeCoZr, FeCoZrB, FeCoZrBCu, etc.), FeTa alloys (FeTaN, FeTaC, etc.), Co alloys (CoTaZr, CoZrNB, CoB, etc.) ) And the like, an intermediate layer 102 made of Ru, and the like, and a recording magnetic layer 103 made of a 60Co-15Cr-15Pt alloy or a 70Co-5Cr-15Pt-10SiO 2 alloy are used. Can do. Further, an orientation control film made of Pt, Pd, NiCr, NiFeCr or the like may be interposed between the soft magnetic layer 81 and the intermediate layer 82. On the other hand, in the case of a horizontal magnetic layer, for example, a nonmagnetic CrMo underlayer and a ferromagnetic CoCrPtTa magnetic layer laminated can be used.

また、磁性層106は、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分な磁気ヘッドの出入力特性が得られるような厚みで形成する必要がある。一方、磁性層106は、再生時に一定以上の出力を得るため、ある程度の厚みが必要となるものの、記録再生特性を表す諸パラメータは出力の上昇と共に劣化するのが通例であるため、これらを考慮して最適な厚みを設定する必要がある。具体的に、磁性層106の全体の厚みは、3nm以上20nm以下とすることが好ましく、より好ましくは5nm以上15nm以下である。   Further, the magnetic layer 106 needs to be formed with a thickness that can provide sufficient input / output characteristics of the magnetic head in accordance with the type of magnetic alloy used and the laminated structure. On the other hand, the magnetic layer 106 needs to have a certain thickness in order to obtain a certain output during reproduction, but various parameters representing recording / reproduction characteristics usually deteriorate as the output increases. Therefore, it is necessary to set an optimum thickness. Specifically, the total thickness of the magnetic layer 106 is preferably 3 nm or more and 20 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 15 nm or less.

保護層104には、磁気記録媒体において通常使用される材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、炭素(C)、水素化炭素(HXC)、窒素化炭素(CN)、アルモファスカーボン、炭化珪素(SiC)等の炭素質材料や、SiO、Zr、TiNなどを挙げることができる。また、保護層104は、2層以上積層したものであってもよい。保護層104の厚みは、10nmを越えると、磁気ヘッドと磁性層106との距離が大きくなり、十分な入出力特性が得られなくなるため、10nm未満とすることが好ましい。 The protective layer 104 may be made of a material usually used in magnetic recording media. Examples of such a material include carbon (C), hydrogenated carbon (HXC), nitrogenated carbon (CN), and alumocarbon. Examples thereof include carbonaceous materials such as silicon carbide (SiC), SiO 2 , Zr 2 O 3 , and TiN. The protective layer 104 may be a stack of two or more layers. If the thickness of the protective layer 104 exceeds 10 nm, the distance between the magnetic head and the magnetic layer 106 increases, and sufficient input / output characteristics cannot be obtained.

潤滑膜105は、例えば、フッ素系潤滑剤や、炭化水素系潤滑剤、これらの混合物等からなる潤滑剤を保護層104上に塗布することにより形成することができる。また、潤滑膜105の膜厚は、通常は1〜4nm程度である。   The lubricating film 105 can be formed, for example, by applying a lubricant made of a fluorine-based lubricant, a hydrocarbon-based lubricant, a mixture thereof, or the like on the protective layer 104. The film thickness of the lubricating film 105 is usually about 1 to 4 nm.

また、磁気記録媒体に対しては、上記インライン式成膜装置50を用いて、記録磁性層103に反応性プラズマ処理やイオン照射処理を施し、記録磁性層103の磁気特性の改質を行うことができる。例えば図9に示す磁気記録媒体は、記録磁性層103に形成された磁気記録パターン103aが非磁性領域103bによって分離されてなる、いわゆるディスクリート型の磁気記録媒体である。   In addition, for the magnetic recording medium, the recording magnetic layer 103 is subjected to reactive plasma treatment or ion irradiation treatment using the in-line film forming apparatus 50 to improve the magnetic characteristics of the recording magnetic layer 103. Can do. For example, the magnetic recording medium shown in FIG. 9 is a so-called discrete type magnetic recording medium in which magnetic recording patterns 103a formed on the recording magnetic layer 103 are separated by nonmagnetic regions 103b.

このディスクリート型の磁気記録媒体については、例えば、磁気記録パターン103aが1ビットごとに一定の規則性をもって配置されたパターンドメディアや、磁気記録パターン103aがトラック状に配置されたメディア、磁気記録パターン103aがサーボ信号パターン等を含んだメディアなどを挙げることができる。   As for the discrete type magnetic recording medium, for example, a patterned medium in which the magnetic recording pattern 103a is arranged with a certain regularity for each bit, a medium in which the magnetic recording pattern 103a is arranged in a track shape, and a magnetic recording pattern A medium 103a includes a servo signal pattern or the like.

また、ディスクリート型の磁気記録媒体は、その記録密度を高めるために、記録磁性層103のうち、磁気記録パターン103aとなる部分の幅L1を200nm以下、非磁性化領域103bとなる部分の幅L2を100nm以下とすることが好ましい。また、この磁気記録媒体のトラックピッチP(=L1+L2)は、300nm以下とすることが好ましく、記録密度を高めるためにはできるだけ狭くすることが好ましい。   Also, in order to increase the recording density of the discrete magnetic recording medium, the width L1 of the portion that becomes the magnetic recording pattern 103a of the recording magnetic layer 103 is 200 nm or less, and the width L2 of the portion that becomes the non-magnetized region 103b. Is preferably 100 nm or less. The track pitch P (= L1 + L2) of this magnetic recording medium is preferably 300 nm or less, and is preferably as narrow as possible in order to increase the recording density.

このようなディスクリート型の磁気記録媒体は、記録磁性層103の表面にマスク層を設け、このマスク層に覆われていない箇所を反応性プラズマ処理やイオン照射処理等に曝する。これにより、記録磁性層103の一部の磁気特性を改質し、好ましくは磁性体から非磁性体に改質した非磁性領域103bを形成することによって得ることができる。   In such a discrete type magnetic recording medium, a mask layer is provided on the surface of the recording magnetic layer 103, and a portion not covered with the mask layer is exposed to a reactive plasma treatment or an ion irradiation treatment. Thereby, the magnetic characteristics of a part of the recording magnetic layer 103 can be modified, and preferably obtained by forming the nonmagnetic region 103b modified from a magnetic material to a nonmagnetic material.

ここで、記録磁性層103の磁気特性の改質とは、記録磁性層103をパターン化するために、記録磁性層103の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを言い、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを言う。   Here, the modification of the magnetic characteristics of the recording magnetic layer 103 means that the coercive force, residual magnetization, etc. of the recording magnetic layer 103 are partially changed in order to pattern the recording magnetic layer 103, and the change This means that the coercive force is lowered and the residual magnetization is lowered.

具体的に、記録磁性層103の磁気特性を改質する際は、反応性プラズマや反応性イオンに曝した箇所の記録磁性層103の磁化量を、当初(未処理)の75%以下、より好ましくは50%以下、保磁力を当初の50%以下、より好ましくは20%以下とすることが好ましい。これにより、磁気記録を行う際の書きにじみを無くし、高い面記録密度を得ることができる。   Specifically, when the magnetic characteristics of the recording magnetic layer 103 are modified, the magnetization amount of the recording magnetic layer 103 at a location exposed to reactive plasma or reactive ions is set to 75% or less of the initial (unprocessed). The coercive force is preferably 50% or less and the initial coercive force is preferably 50% or less, more preferably 20% or less. As a result, writing blur at the time of magnetic recording can be eliminated and a high surface recording density can be obtained.

また、磁気特性の改質は、すでに成膜された記録磁性層103を反応性プラズマや反応性イオン等に曝し、磁気記録トラックやサーボ信号パターンを分離する箇所(非磁性領域103b)を非晶質化することによっても実現することができる。   Further, the magnetic property is modified by exposing the already formed recording magnetic layer 103 to reactive plasma, reactive ions, etc., and separating the magnetic recording track and the servo signal pattern (nonmagnetic region 103b) from amorphous. It can also be realized by improving the quality.

ここで、記録磁性層103を非晶質化するとは、記録磁性層103の結晶構造を改変することを言い、記録磁性層103の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の状態とすることを言う。具体的に、記録磁性層103を非晶質化する際は、記録磁性層103の原子配列を粒径2nm未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることが好ましい。なお、このような記録磁性層103の原子配列状態は、X線回折や電子線回折などの分析手法によって、結晶面を表すピークが認められず、ハローのみが認められる状態として確認することが可能である。   Here, making the recording magnetic layer 103 amorphous means modifying the crystal structure of the recording magnetic layer 103, and the atomic arrangement of the recording magnetic layer 103 is changed to an irregular atomic arrangement having no long-range order. Say to state. Specifically, when the recording magnetic layer 103 is amorphized, it is preferable that the atomic arrangement of the recording magnetic layer 103 is in a state where microcrystalline grains having a particle diameter of less than 2 nm are randomly arranged. Note that such an atomic arrangement state of the recording magnetic layer 103 can be confirmed by an analysis technique such as X-ray diffraction or electron beam diffraction as a state where no peak representing a crystal plane is observed and only a halo is recognized. It is.

(磁気記録再生装置)
上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置としては、例えば図10に示すようなハードディスクドライブ装置(HDD)を挙げることができる。この磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体である磁気ディスク200と、磁気ディスク200を回転駆動させる媒体駆動部201と、磁気ディスク201に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド202と、磁気ヘッド202を磁気ディスク200の径方向に移動させるヘッド駆動部203と、磁気ヘッド202への信号入力と磁気ヘッド202から出力信号の再生とを行うための信号処理系204とを備えている。
(Magnetic recording / reproducing device)
An example of a magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium is a hard disk drive (HDD) as shown in FIG. This magnetic recording / reproducing apparatus includes a magnetic disk 200 that is the magnetic recording medium, a medium driving unit 201 that rotationally drives the magnetic disk 200, a magnetic head 202 that performs recording and reproducing operations on the magnetic disk 201, and a magnetic head A head driving unit 203 that moves 202 in the radial direction of the magnetic disk 200 and a signal processing system 204 for performing signal input to the magnetic head 202 and reproduction of output signals from the magnetic head 202 are provided.

この磁気記録再生装置では、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体を磁気ディスク200として用いた場合に、この磁気ディスク200に磁気記録を行う際の書きにじみを無くし、高い面記録密度を得ることが可能である。すなわち、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体を用いることで、記録密度の高い磁気記録再生装置を得ることが可能となる。   In this magnetic recording / reproducing apparatus, when the discrete track type magnetic recording medium is used as the magnetic disk 200, it is possible to eliminate writing blur when performing magnetic recording on the magnetic disk 200 and to obtain a high surface recording density. It is. That is, by using the discrete track type magnetic recording medium, a magnetic recording / reproducing apparatus having a high recording density can be obtained.

また、この磁気記録再生装置では、記録トラックを磁気的に不連続に加工することにより、従来はトラックエッジの磁化遷移領域の影響を排除するために再生ヘッド幅を記録ヘッド幅よりも狭くして対応していたものを、両者をほぼ同じ幅にして動作させることができ、これによって十分な再生出力と高いSNRを得ることが可能となる。   Also, in this magnetic recording / reproducing apparatus, by conventionally processing the recording track magnetically discontinuously, the reproducing head width is conventionally made narrower than the recording head width in order to eliminate the influence of the magnetization transition region at the track edge. The corresponding ones can be operated with substantially the same width, which makes it possible to obtain a sufficient reproduction output and a high SNR.

また、この磁気記録再生装置では、磁気ヘッド202の再生部をGMRヘッド又はTMRヘッドで構成することによって、高記録密度においても十分な信号強度を得ることが可能となる。さらに、磁気ヘッド202を従来より低く浮上させる、具体的には、この磁気ヘッド202の浮上量を0.005μm〜0.020μmの範囲とすることで、出力の向上により高いSNRを得ることができ、大容量で信頼性の高い磁気記録再生装置とすることが可能となる。   Further, in this magnetic recording / reproducing apparatus, it is possible to obtain a sufficient signal intensity even at a high recording density by configuring the reproducing unit of the magnetic head 202 with a GMR head or a TMR head. Furthermore, by raising the magnetic head 202 lower than before, specifically, by setting the flying height of the magnetic head 202 in the range of 0.005 μm to 0.020 μm, a higher SNR can be obtained by improving the output. Therefore, a magnetic recording / reproducing apparatus having a large capacity and high reliability can be obtained.

さらに、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせると、更なる記録密度の向上を図ることが可能となる。例えば、トラック密度100kトラック/インチ以上、線記録密度1000kビット/インチ以上、1平方インチ当たり100Gビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも、十分なSNRを得ることが可能となる。   Further, when the signal processing circuit based on the maximum likelihood decoding method is combined, it is possible to further improve the recording density. For example, a sufficient SNR can be obtained even when recording / reproducing is performed at a recording density of 100 kbit / inch or more, a linear recording density of 1000 kbit / inch or more, and a recording density of 100 Gbit or more per square inch.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その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。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

(実施例1)
実施例1では、上記図1に示す処理装置1について、そのベースプレッシャーを実際に測定した。
なお、上記処理装置1の容積は、反応容器2が約60リットル、上部ポンプ室17Aが約20リットル、下部ポンプ室17Bが約5リットルである。また、上部ポンプ室17Aに取り付けられた2台の第1の真空ポンプ15は、排気速度947リットル/秒(計2台での計算値)のターボ分子ポンプである。一方、下部ポンプ室17Bに取り付けられた1台の第2の真空ポンプ16は、排気速度297リットル/秒(計算値)のターボ分子ポンプである。反応容器2の内面には、厚さ2mmのアルミニウム合金製のシールド板31が、この反応容器2の内面に密着した状態で取り付けられている。また、シールド板31には、直径5mmの孔部が30mm間隔で複数並んで設けられている。ベーキングヒータ32は、このシールド板の表面に這わせるようにシースヒータを配置している。さらに、反応容器2内にある4つのバッキングプレート8には、直径6インチのターゲットTが取り付けられている。
Example 1
In Example 1, the base pressure of the processing apparatus 1 shown in FIG. 1 was actually measured.
The volume of the processing apparatus 1 is about 60 liters for the reaction vessel 2, about 20 liters for the upper pump chamber 17A, and about 5 liters for the lower pump chamber 17B. The two first vacuum pumps 15 attached to the upper pump chamber 17A are turbo molecular pumps having a pumping speed of 947 liters / second (calculated value with a total of two pumps). On the other hand, one second vacuum pump 16 attached to the lower pump chamber 17B is a turbo molecular pump having an exhaust speed of 297 liters / second (calculated value). A shield plate 31 made of aluminum alloy having a thickness of 2 mm is attached to the inner surface of the reaction vessel 2 in a state of being in close contact with the inner surface of the reaction vessel 2. The shield plate 31 is provided with a plurality of holes having a diameter of 5 mm arranged at intervals of 30 mm. In the baking heater 32, a sheath heater is disposed so as to lie over the surface of the shield plate. Further, a target T having a diameter of 6 inches is attached to the four backing plates 8 in the reaction vessel 2.

そして、この処理装置1では、第1及び第2の真空ポンプ15,16で反応容器2内を減圧しながら、ベーキングヒータ32によりシールド板31を加熱した。なお、ベーキング温度は300℃とし、加熱時間は60分とした。加熱後、反応容器2を20分間冷却し、この反応容器2内の真空度を測定したところ、1×10−5Paであった。 In the processing apparatus 1, the shield plate 31 was heated by the baking heater 32 while the inside of the reaction vessel 2 was depressurized by the first and second vacuum pumps 15 and 16. The baking temperature was 300 ° C. and the heating time was 60 minutes. After the heating, the reaction vessel 2 was cooled for 20 minutes, and the degree of vacuum in the reaction vessel 2 was measured and found to be 1 × 10 −5 Pa.

(比較例1)
比較例1では、シールド板31の加熱を行わずに80分間の減圧のみを行った以外は、実施例1と同様の方法でベースプレッシャーの測定を行った。その結果、反応容器2内の真空度は、7×10−5Paであった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the base pressure was measured in the same manner as in Example 1 except that only 80 minutes of pressure reduction was performed without heating the shield plate 31. As a result, the degree of vacuum in the reaction vessel 2 was 7 × 10 −5 Pa.

1…処理装置 1A…処理ユニット 2…反応容器 2A…ゲートバルブ 3…ホルダ3 4…キャリア 5…搬送機構 6a…正面側隔壁 6b…背面側隔壁 6c…底壁 6d…孔部 7,7A…内部空間 8…バッキングプレート(カソード電極) 9…ガス導入管(ガス導入手段)10…ガス供給源 11…マグネット(磁界発生手段) 12…駆動モータ 13…開口部 14…ハウジング 15…第1の真空ポンプ(減圧排気手段) 16…第2の真空ポンプ(別の減圧排気手段) 17A…上部ポンプ室 17B…下部ポンプ室 18…支持台 19…支持アーム 20…駆動機構 21…ガイド機構 22…磁石 23…回転磁石 24…真空隔壁 25…回転モータ 26…回転軸 27…ギア機構 28…主ベアリング 29…ガイドレール 30…副ベアリング 31,31A,31B…シールド板 32,32A,32B…ベーキングヒータ W…被処理基板 T…ターゲット R…反応空間 G…ガス
50…インライン式成膜装置 51…基板移送用ロボット室 52…基板移送用ロボット 53…基板取付用ロボット室 54…基板取付用ロボット 55…基板交換室 56…基板取外用ロボット室 57…基板取外用ロボット 58〜70…処理チャンバ 71…予備チャンバ 72〜75…コーナー室 76〜93…ゲートバルブ 94〜97…ゲート部
100…非磁性基板 101…軟磁性層 102…中間層 103…記録磁性層 103a…磁気記録パターン 103b…非磁性化領域 104…保護層 105…潤滑膜 106…磁性層 107…マスク層 108…レジスト層 109…スタンプ
200…磁気ディスク 201…媒体駆動部 202…磁気ヘッド 203…ヘッド駆動部 204…信号処理系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing apparatus 1A ... Processing unit 2 ... Reaction container 2A ... Gate valve 3 ... Holder 3 4 ... Carrier 5 ... Transfer mechanism 6a ... Front side partition 6b ... Back side partition 6c ... Bottom wall 6d ... Hole 7, 7A ... Inside Space 8 ... Backing plate (cathode electrode) 9 ... Gas introduction pipe (gas introduction means) 10 ... Gas supply source 11 ... Magnet (magnetic field generation means) 12 ... Drive motor 13 ... Opening 14 ... Housing 15 ... First vacuum pump (Depressurized exhaust means) 16 ... Second vacuum pump (another decompressed exhaust means) 17A ... Upper pump chamber 17B ... Lower pump chamber 18 ... Support base 19 ... Support arm 20 ... Drive mechanism 21 ... Guide mechanism 22 ... Magnet 23 ... Rotating magnet 24 ... Vacuum partition wall 25 ... Rotating motor 26 ... Rotating shaft 27 ... Gear mechanism 28 ... Main bearing 29 ... Guide rail 30 ... Sub bearing 31 31A, 31B ... Shield plate 32, 32A, 32B ... Baking heater W ... Substrate to be processed T ... Target R ... Reaction space G ... Gas 50 ... In-line type film forming apparatus 51 ... Substrate transfer robot chamber 52 ... Substrate transfer robot 53 ... Substrate mounting robot chamber 54 ... Substrate mounting robot 55 ... Substrate replacement chamber 56 ... Substrate removal robot chamber 57 ... Substrate removal robot 58-70 ... Processing chamber 71 ... Spare chamber 72-75 ... Corner chamber 76-93 ... Gate valve 94-97 ... Gate part 100 ... Nonmagnetic substrate 101 ... Soft magnetic layer 102 ... Intermediate layer 103 ... Recording magnetic layer 103a ... Magnetic recording pattern 103b ... Non-magnetized region 104 ... Protective layer 105 ... Lubricating film 106 ... Magnetic layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 107 ... Mask layer 108 ... Resist layer 109 ... Stamp 200 ... Magnetic disk 201 Medium driving unit 202 ... magnetic head 203 ... head driver 204 ... signal processing system

Claims (11)

被処理基板が配置される反応容器と、
前記反応容器内にガスを導入するガス導入手段と、
前記反応容器内を減圧排気する減圧排気手段と、
前記反応容器の内面に沿って配置されたシールド板と、
前記シールド板を加熱する加熱手段とを備え、
前記加熱手段により前記シールド板を加熱しながら、前記減圧排気手段により前記反応容器内を減圧排気することを特徴とする処理装置。
A reaction vessel in which a substrate to be processed is disposed;
Gas introduction means for introducing gas into the reaction vessel;
Reduced pressure exhaust means for evacuating the reaction vessel;
A shield plate disposed along the inner surface of the reaction vessel;
Heating means for heating the shield plate,
A processing apparatus, wherein the inside of the reaction vessel is evacuated by the reduced pressure evacuation means while the shield plate is heated by the heating means.
前記シールド板には、前記反応容器の内面に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 1, wherein the shield plate is provided in contact with an inner surface of the reaction vessel. 前記シールド板には、複数の孔部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 1, wherein the shield plate is provided with a plurality of holes. 前記シールド板は、前記反応容器を構成する隔壁よりも熱伝導率の高い材料からなることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の処理装置。   The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the shield plate is made of a material having a higher thermal conductivity than a partition wall constituting the reaction vessel. 前記加熱手段として、ベーキングヒータを用いることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 1, wherein a baking heater is used as the heating unit. 前記減圧排気手段は、前記反応容器の上方に配置された上部ポンプ室を介して取り付けられた第1の真空ポンプを有することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の処理装置。   The process according to any one of claims 1 to 5, wherein the reduced-pressure evacuation unit has a first vacuum pump attached via an upper pump chamber disposed above the reaction vessel. apparatus. 前記第1の真空ポンプとして、ターボ分子ポンプを用いることを特徴とする請求項6に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 6, wherein a turbo molecular pump is used as the first vacuum pump. 前記減圧排気手段は、前記反応容器の下方に配置された下部ポンプ室を介して取り付けられた第2の真空ポンプを有することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の処理装置。   The process according to any one of claims 1 to 7, wherein the vacuum exhaust means includes a second vacuum pump attached via a lower pump chamber disposed below the reaction vessel. apparatus. 前記第2の真空ポンプとして、クライオポンプを用いることを特徴とする請求項8に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 8, wherein a cryopump is used as the second vacuum pump. 前記ガス導入手段は、前記被処理基板の周囲に形成される反応空間にガスを導入するリング状のガス導入管を有することを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の処理装置。   10. The process according to claim 1, wherein the gas introduction unit has a ring-shaped gas introduction pipe for introducing a gas into a reaction space formed around the substrate to be processed. apparatus. 複数のチャンバと、
前記複数のチャンバ内で被処理基板を保持するキャリアと、
前記キャリアを前記複数のチャンバの間で順次搬送させる搬送機構とを備え、
前記複数のチャンバのうち少なくとも1つは、請求項1〜10の何れか一項に記載の処理装置によって構成されていることを特徴とするインライン式成膜装置。
Multiple chambers;
A carrier for holding a substrate to be processed in the plurality of chambers;
A transport mechanism for sequentially transporting the carrier between the plurality of chambers,
At least one of the plurality of chambers is configured by the processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the in-line film forming apparatus is characterized.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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