專利名稱：基板處理設備以及磁記錄介質制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在硬盤等磁記錄盤的制造中向基板的兩個 表面照射離子束以對基板的兩個表面進行處理的基板處理設備 以及^茲記錄介質制造方法。
背景技術：
硬盤等磁記錄盤的制造大致分為前處理和后處理，其中， 前處理包括村層的形成、用于記錄層的^F茲膜的形成以及用于保 護記錄層的保護膜的形成，并且后處理包括例如已形成保護膜 的基板表面上的潤滑層的形成。
通常，磁記錄盤在基板的兩個表面上都具有記錄層，因此， 在前述的處理中，在基板的兩個表面上進行各種處理。
作為用于如上所述對基板的兩個表面進行處理的技術，公
開了例如如下的技術在基板兩側設置離子槍，從而從離子槍 向基板的各表面發(fā)出并照射由離子化的氬氣形成的離子束(參 見曰本特開2005-56535)。
然而，如日本特開2005-56535中的在基板的相背表面相對 地布置離子槍(離子束產(chǎn)生器)的技術存在如下的問題相對的 離子束產(chǎn)生器被其離子束相互影響。
特別是，當使用像用于磁記錄盤的基板那樣在中心有開口 的基板并向基板的兩個表面照射離子束時，來自 一個離子束產(chǎn) 生器的離子束通過基板的開口進入另一離子束產(chǎn)生器。結果， 存在離子束產(chǎn)生器的內部被相互污染和/或損壞的問題
發(fā)明內容
因此，鑒于上述情況做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是 提供 一 種能夠抑制經(jīng)由基板相對布置的離子束產(chǎn)生器內部的相 互污染和/或損壞的基板處理設備以及磁記錄介質制造方法。
為實現(xiàn)上述目的而^:出的本發(fā)明包括如下結構。 本發(fā)明提供了一種基板處理設備，其能夠向包括開口的基 板照射離子束以進行預定處理，所述基板處理設備包括第一
離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體中的離子的第一離子
提取機構；以及第二離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體 中的離子的第二離子提取機構，所述第二離子束產(chǎn)生器被布置 成與所述第一離子束產(chǎn)生器相對，其中所述第一離子束產(chǎn)生器 和所述第二離子束產(chǎn)生器均被布置成向所述第一離子束產(chǎn)生器 和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域照射離子束；所述第一離 子提取機構包括第 一柵格，并且所述第二離子提取機構包括第 二柵格；以及當將保持有所述基板的基板承載器布置在所述第 一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域中時，所 述第一柵格和所述第二柵格的每一個中與所述基板的開口相對 應的區(qū)域的至少一部分封閉，從而防止離子束通過所述第一柵 格和所述第二柵格的每一個中與所述基板的開口相對應的區(qū)域 的所述至少一部分。
另外，本發(fā)明提供了一種基板處理設備，其能夠向包括開 口的基板照射離子束以進行預定處理，所述基板處理設備包括 第一離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體中的離子的第一 離子提取機構；以及第二離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離 子體中的離子的第二離子提取機構，所述第二離子束產(chǎn)生器被 布置成與所述第一離子束產(chǎn)生器相對，其中所述第一離子束產(chǎn) 生器和所述第二離子束產(chǎn)生器均被布置成向所述第一離子束產(chǎn) 生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域照射離子束；所述第一離子提取機構包括第 一 柵格，并且所述第二離子提取機構包 括第二柵格；所述第一柵格包括第一封閉區(qū)域，并且所述第二
柵格包括第二封閉區(qū)域；以及當將保持有所述基板的基板承載
器布置在所述第一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間 的區(qū)域中時，所述第一封閉區(qū)域和所述第二封閉區(qū)域被定位成 使得所述開口的至少 一 部分位于所述第 一 封閉區(qū)域和所述第二 封閉區(qū)域之間。
另外，本發(fā)明提供了一種使用如上所述的基板處理設備來
制造磁記錄介質的方法，所述方法包括如下步驟將保持有包 括開口的基板的基板承載器布置在所述第一離子束產(chǎn)生器和所 述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域中，其中，所述基板承載器被
布置成使得所述開口的至少一部分位于所述第一柵格的封閉區(qū) 域和所述第二柵格的封閉區(qū)域之間；以及通過所述第一離子束 產(chǎn)生器向所述基板的一個待處理表面照射離子束，并且通過所 述第二離子束產(chǎn)生器向所述基板的另 一個待處理表面照射離子
束
根據(jù)本發(fā)明，封閉第一離子束產(chǎn)生器的第一柵格以及第二 離子束產(chǎn)生器的第二柵格的每一個中與基板的開口相對應的區(qū) 域的至少一部分，以防止離子束通過。因此，防止或減少了離 子束通過基板的開口進入相對的離子束產(chǎn)生器，使得能夠抑制 在相對布置的第 一 和第二離子束產(chǎn)生器內部的相互污染或損 壞。


圖1是示出從上方觀察的根據(jù)本發(fā)明實施例的基板處理設 備的結構的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的離子束產(chǎn)生器的結構的示意截面圖。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明實施例的離子束產(chǎn)生器中的柵格的示 意圖。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明實施例的離子束產(chǎn)生器中的柵格的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造方法中所使用 的制造設備的示意結構圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造設備要處理的 層疊體的示意圖。
圖6是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造 方法的示意圖。
圖7是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造 方法的示意圖。
圖8是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造 方法的示意圖。
圖9是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造 方法的示意圖。
圖IO是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造 方法的示意圖。
圖ll是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造 方法的示意圖。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造方法的流程圖。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明實施例的離子束蝕刻(IBE)中各材料
的々蟲刻率。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明實施例當進行離子束蝕刻時所蝕刻 的物質的改變的圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明不限于 本實施例。
參照圖l說明根據(jù)本發(fā)明實施例的基板處理設備。圖l是示 出從上方觀察的根據(jù)本實施例的基板處理設備的結構的框圖。
如圖l所示，基板處理設備100主要包括基板(晶片)w、經(jīng)
由基板W相對布置的第 一和第二離子束產(chǎn)生器la和lb、控制單
元101、計數(shù)器103和計算機接口 105。
本實施例中的基板W是用于硬盤等磁記錄介質的基板，并 通常具有形成在大致為圓形的盤狀基板的中心處的開口 ?；?br> W由基板承載器(未示出)沿垂直方向保持在豎直位置。
第一離子束產(chǎn)生器la和第二離子束產(chǎn)生器lb經(jīng)由基板W相 對布置，以面對該基板W的相背表面。換言之，將第一離子束 產(chǎn)生器la和第二離子束產(chǎn)生器lb的每一個布置成向兩者之間的 區(qū)域照射離子束，并且將保持包括有開口的基板W的基板承載 器布置在該區(qū)域中。在圖l所示的結構中，將第一和第二離子束 產(chǎn)生器la和lb的離子束發(fā)射面和基板W的待處理表面布置成大 致相互平4于。
第一離子束產(chǎn)生器la包括電極5a、用于產(chǎn)生等離子體的放 電室2a以及作為用于提取等離子體中的離子的機構的提取電極 7a(來自i文電室側的電極71a、 72a和73a)。電才及71a、 72a和73a 分別連接至電壓源81a、 82a和83a,從而能夠獨立地控制這些電 極中的每一個。在提取電極7a的附近設置有中和器9a。中和器 9a用于發(fā)出電子以中和從離子束產(chǎn)生器la發(fā)出的離子束。
通過氣體引入部件(未示出)將氬氣(Ar)等處理氣體提供至 放電室2a。通過氣體引入部件將Ar提供至》文電室2a,并且從RF源84a向電極5a提供RF功率，從而產(chǎn)生等離子體。離子提取電 極7a提取等離子體中的離子，以在基板W上進行蝕刻。由于第二離子束產(chǎn)生器lb具有與上述離子束產(chǎn)生器la類似 的結構，因此，省略第二離子束產(chǎn)生器lb的說明。連接至離子束產(chǎn)生器la中的電壓源8a以及離子束產(chǎn)生器lb 中的電壓源8b的控制單元101控制各電壓源8a和8b。連接至控制 單元101的計數(shù)器103被配置成能夠對離子束產(chǎn)生器la和lb處理 的基板的數(shù)量進行計數(shù)，并且在達到預定的計數(shù)(例如，1000) 時，指示控制單元101開始清潔。連接至控制單元101和計數(shù)器103的計算4幾界面105纟皮配置 成設備用戶可以輸入清潔條件(處理時間等)。接著，參照圖2、 3A和3B詳細說明離子束產(chǎn)生器l(la和lb)。圖2是離子束產(chǎn)生器的結構的示意截面圖。圖3A是離子束 產(chǎn)生器la中的柵格的示意圖。另外，圖3B是離子束產(chǎn)生器lb中 的柵格的示意圖。由于第一和第二離子束產(chǎn)生器la和lb具有相 同的結構，因此在適當?shù)厥÷苑种Х朼和b的情況下進行說明。如圖2所示，離子束產(chǎn)生器l包括用于限制其中的等離子體 量的放電室2。該力欠電室2的壓力通常保持在約10"Pa (10-5亳巴) 到約10^Pa (10-3毫巴)的范圍內。通過等離子體限制容器3限定 放電室2，并且圍繞著等離子體限制容器3的外周布置有多極磁 性部件4，多極磁性部件4用于俘獲作為等離子體形成的結果而 在放電室2中釋力文的離子。該》茲性部件4通常包括多個棒狀永》茲 體。在一種結構中，使用極性交替改變的多個相對較長的條形 磁體，僅沿一個軸產(chǎn)生N-S循環(huán)。在另一種結構中，使用"棋盤" 結構。在該結構中，使用較短的磁體，并且N-S循環(huán)在由相互 成直角的兩個軸形成的平面上延伸。通過RF線圏部件5向等離子體限制容器3的后壁提供RF功 率，并且經(jīng)由介電RF功率耦合窗6向》文電室2^是供RF功率。等離子體限制容器3的前壁設置有離子束發(fā)射面(參見圖 3A和3B)。發(fā)射面包括提取機構(提取電極)7,提取機構7從在放 電室2中形成的等離子體中提取離子，并且以離子束形式對從等 離子體限制容器3提取出的離子進行加速。如圖3A和3B所示， 提取電極7包括多個柵格結構的組合。每個柵格結構均包括多個 相互鄰近的細微孔。在本實施例中，在各柵格10a和10b的中央 部以矩陣形式布置有多個細微孔，從而呈現(xiàn)出大致六角形狀。本發(fā)明的特征在于提供了如下的結構當布置了保持基板 W的基板承載器時，封閉第 一 離子束產(chǎn)生器la的第 一柵格10a 以及第二離子束產(chǎn)生器lb的第二柵格10b中與基板W的開口相 對應的區(qū)域，乂人而防止離子束通過。更具體地，在本實施例中，如圖3A和3B所示，在第一柵格 10 a和第二柵格10 b的每 一 個的中心部形成封閉區(qū)域F,封閉該區(qū) 域以防止發(fā)出離子束。換言之，對形成在第一柵格10a和第二柵 格10b的每一個中的封閉區(qū)域F進行定位，以使得基板W開口的 至少一部分位于封閉區(qū)域F之間。結果，能夠防止或減少如下 的情況利用由相對的離子束產(chǎn)生器la和lb產(chǎn)生的離子束所去 除的物質通過基板W的中心開口 ，并且離子束產(chǎn)生器la和lb相 互污染。特別是，第一柵格10a和第二柵格10b的每一個的中心部與 基板W的開口連通，因此，無論第一柵格10a和第二柵格10b中 的細微孔的布置如何，在這些中心部中形成封閉區(qū)域F都是有 效的。再參照圖1,提取電極7a包括來自放電室2a側的三個電極 71a、 72a和73a,并且各電極配置成能夠獨立地控制各電極的電壓。在本實施例中，控制電極71a以使其具有正電位，控制電極 72a以使其具有負電位，并且控制電極73a以使其具有地電位。從離子提取電極7發(fā)出多個離子束，從而形成離子束柱。發(fā) 射面布置在轉座(未示出)上，該轉座使得能夠對從照射面發(fā)出 的離子束進行角度調整。因此，可以通過調整各離子束的角度 來控制離子束柱的形狀和方向。當在真空濺射設備中使用第一離子束產(chǎn)生器la時，經(jīng)由氣 體引入部件(未示出)將Ar等處理氣體引入到放電室2a中。因此， 當從RF線圏部件5a提供RF功率時，形成等離子體。通常，等離 子體限制在放電室2a內。等離子體的一部分與離子束提取電極 71a、 72a和73a相鄰。才是耳又電極71a、 72a和73a包才舌多個4冊才各結 構的組合，該多個柵格結構將來自放電室2a的離子提取至柵格 10a中，并通過柵才各10a來加速離子。類似地，提耳又電極7b包括來自》文電室2b側的三個電極71b、 72b和73b,并且各電極配置成能夠獨立地控制各電極的電壓。 在本實施例中，控制電極71b以使其具有正電位，控制電極72b 以使其具有負電位，并且控制電極73b以使其具有地電位。從離子提取電極7發(fā)出多個離子束，從而形成離子束柱。發(fā) 射面布置在轉座(未示出)上，該轉座使得能夠對從發(fā)射面發(fā)出 的離子束進行角度調整。因此，可以通過調整各離子束的角度 來控制離子束柱的形狀和方向。當在真空濺射設備中使用離子束產(chǎn)生器lb時，經(jīng)由氣體引 入部件(未示出)將Ar等處理氣體引入到放電室2b中。因此，當 從RF線圏部件5b提供RF功率時，形成等離子體。通常，等離子 體限制在放電室2b內。等離子體的一部分與離子束提取電極 71b、 72b和73b相鄰。提耳又電極71b、 72b和73b包括多個柵才各結 構的組合，該多個柵格結構將來自放電室2b的離子提取至柵格10b中，并通過4冊格10b來加速離子。接著，將參照圖1說明根據(jù)本實施例的基板處理設備100的 動作。首先，將保持有基板W的基板承載器布置在第一離子束產(chǎn) 生器la和第二離子束產(chǎn)生器lb之間的區(qū)域，以使得基板W的開 口的至少一部分位于柵格10a的封閉區(qū)域F和柵j各10b的封閉區(qū) 域F之間。接著，從第一離子束產(chǎn)生器la向基板W的一個待處理 表面照射離子束，從而對基板W的一個待處理表面進行處理。 類似地，從第二離子束產(chǎn)生器lb向基板W的另 一待處理表面照 射離子束，從而對基板W的另 一待處理表面進行處理。因此， 相對的離子束產(chǎn)生器可能被其離子束相互影響。特別是，當向 像用于磁記錄盤的基板那樣在中心部形成有開口的基板W照射 離子束時，來自 一個離子束產(chǎn)生器la(lb)的離子束通過基板W 的開口進入另 一離子束產(chǎn)生器lb(la)。然而，在根據(jù)本實施例的基板處理設備100中，封閉第一離 子束產(chǎn)生器la的第 一柵格10a以及第二離子束產(chǎn)生器lb的第二 柵格10b中與基4反W的開口相對應的區(qū)域，/人而防止離子束通 過。因此，離子束難以通過基板W的開口，并且即使假定離子 束通過了基板W的開口 ，離子束要撞入的柵格的細微孔也被封 閉，因此，減少或防止了離子束進入相對的離子束產(chǎn)生器la或 lb。如上所述，離子束具有高的方向性，并且即使假定離子束 繞過基板W并到達相對的柵格，離子束也不能進入離子束產(chǎn)生 器，除非其通過柵格中的細微孔。如上所述，根據(jù)本實施例的基板處理設備100使得能夠抑制 相對布置的第一離子束產(chǎn)生器la和第二離子束產(chǎn)生器lb的相互 污染和/或損壞。圖4是使用根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造方法的制 造設備的示意結構圖。
如圖4所示，在根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造方法中 使用的制造設備是包括能夠進行真空排氣的多個腔室lll到 121...的在線型制造設備，該多個腔室lll到121...以無端的矩形 形狀連接。在腔室111到121…中，形成用于將基板運送至相鄰 的真空腔室的運送路徑，并且在制造設備中轉動期間，在各真 空腔室中順序地對基才反進行處理。在方向改變腔室151到154中 改變基板的運送方向將通過腔室直線地運送的基板的運送方 向改變90度，并將基板遞送至下一腔室。另外，加載鎖定腔室 145將基板引入到制造設備中，并且在處理結束時，卸載鎖定腔 室146將基板運送到制造設備外部。另外，與腔室121—樣，可 以連續(xù)地布置能夠進行相同處理的多個腔室，從而通過將處理 分成多個處理，來多次進行相同處理。結果，即使是進行費時 的處理，也不會延長所消耗的時間。在圖4中，盡管僅將腔室121 設置成多個腔室，但還可以將其它腔室設置成多個腔室。
圖5是要由根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄介質制造設備處理 的層疊體的示意圖。在本實施例中，在基板201相背的兩個表面 上形成層疊體。然而，在圖5中，為了簡化繪圖和說明，所提供 的說明集中在對形成在基板2 01 —側的層疊體的處理，并且省略 對形成在另 一側的層疊體和對該層疊體進行的處理的說明。因 此，在圖6到11中，將對形成在基板201的一側的層疊體進行的 處理進行說明，但還對形成在另 一側的層疊體進行類似的處理。
如圖5所示，處于形成DTM(discrete track medium,離散》茲 道介質)的處理當中的層疊體200包括基才反201、軟/磁性層202、 ^H"層(underlayer)203、 "i己錄f茲'〖生層204、掩才莫205禾口^^蟲層206。 將層疊體200引入到圖4所示的制造設備中。對于基板201,可以使用例如直徑為2.5英寸(65mm)的玻璃基板或鋁基板。如上所 述，盡管在基板201相背的兩個表面上都形成有軟磁性層202、 襯層203、記錄^茲性層204、掩模205和抗蝕層206,但為了簡化 繪圖和說明，省略形成在基板2 01的另 一 側的層疊體的圖示和說明。
軟磁性層202是用作為記錄磁性層204的磁輒，并且包含F(xiàn)e 合金或Co合金等軟磁性材料。襯層203是用于將記錄磁性層204 的易軸定向為豎直方向(層疊體200的層疊方向)的層，并且包含 例如Ru和Ta的層疊體。該記錄磁性層204是沿垂直于基板201的 方向磁化的層，并且包含例如Co合金。
另外，掩模205用于在記錄磁性層204中形成溝槽，并且可 以將例如類金剛石碳(diamond-like carbon， DLC)用于掩模205。 抗蝕層2 06是用于將溝槽圖案轉印到記錄磁性層2 04的層。在本 實施例中，通過納米壓印將溝槽圖案轉印到抗蝕層，并且在這 種狀態(tài)下將基板引入到如圖4所示的制造設備中。
代替納米壓印，還可以通過曝光和顯影來轉印溝槽圖案。
在圖4所示的制造設備中，在第一腔室lll中通過反應離子 蝕刻來去除溝槽中的抗蝕層206，然后，在第二腔室112中通過 反應離子蝕刻來去除溝槽中露出的掩模205。之后，在第三腔室 113中通過離子束蝕刻來去除溝槽中露出的記錄磁性層204,從 而將記錄》茲性層204形成為各》茲道在徑向上相互分離的凸凹圖 案。例如，在這種情況下間距(溝槽寬度和磁道寬度)為70到 100nm,溝槽寬度為20到50nm，并且記錄^茲性層204的厚度為4 到20nm。如上所述，進行將記錄磁性層204形成為凸凹圖案的 處理。之后，在第四腔室114和第五腔室115中通過反應離子蝕 刻來去除殘留在記錄磁性層204表面上的抗蝕層206和掩模205, 并且如圖6所示，基板成為露出記錄磁性層204的狀態(tài)。對于將層疊體2 00從圖5所示的狀態(tài)改變成圖6所示的狀態(tài)的方法，可以 使用傳統(tǒng)已知的方法。
接著，參照圖6到12說明如下各處理沉積非》茲性材沖牛作為 停止層的處理；沉積包括非磁性材料的埋層并利用該埋層填充 記錄磁性層的凹部的處理；以及通過蝕刻來去除埋層的多余部 分的蝕刻處理。圖6到11是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實施例的磁 記錄介質制造方法的示意圖，并且圖12是該方法的流程圖。
如圖7所示，在使層疊體200的記錄磁性層204露出之后，在 停止層形成腔室116中，在形成為凸凹圖案的記錄磁性層204的 表面上，連續(xù)地形成停止層207(圖12:步驟SIOI)。停止層形成 腔室116還用作第 一 沉積腔室，第 一 沉積腔室用于在形成為凸凹 圖案的記錄磁性層204上沉積非磁性導電層。對于停止層207, 考慮到停止層207和埋層208之間的關系，采用如下的材料在 使用例如離子束蝕刻進行蝕刻時，該材料相對于后述的埋層208 的材料呈現(xiàn)較低的蝕刻率。
圖13示出離子束蝕刻(IBE)時各材料的蝕刻率。如圖13所 示，碳(C)呈現(xiàn)的蝕刻率不足作為抗磁性材料的銅(Cu)或者用于 記錄磁性層204的Co的蝕刻率的一半。因此，當通過IBE來去除 埋層208時，對于停止層207，優(yōu)選使用含碳的材料作為其主要 成分。另外，最優(yōu)選為使用這些材料當中的碳。此外，盡管沒 有示出，具有低蝕刻率的材料的其它例子可以包括例如MgO。
另外，如后所述，優(yōu)選使用導電性碳，這是因為當形成埋 層208時，容易施加偏置電壓以將埋層208牽引至作為凹部的溝 槽31b。換言之，通過在記錄磁性層204上形成停止層207來形成 導電層，其中，停止層207包含碳作為其主要成分。
另外，當使用碳等非金屬材料時，能夠通過使用氧的反應 離子蝕刻來去除，使得能夠防止如使用例如C F 4的情況 一 樣腐蝕記錄磁性層204,因此，在這一點上，也優(yōu)選使用碳。另外， 當使用碳等非磁性材料來形成非磁性導電層時，即使其與埋層 208—同殘留在溝槽31a中，也不影響向記錄》茲性層204的記錄/ 從記錄磁性層204的讀取，因此，在這一點上，優(yōu)選使用^f友。除 碳之外，非磁性材并牛的例子可以包括例如Ta、 Ti以及由于含有 Ta和/或Ti而導致整體上失去鐵磁性的合金。
可以通過例如濺射或CVD來容易地沉積電阻率(大約不大 于lQcm)遠小于DLC的電阻率(10"到10"ncm)的導電性碳。例 如，在使用濺射進行沉積時，可以通過使用高純度(99"9。/。)C(碳) 靶材在低壓(約0.8Pa)或高壓條件下進行DC濺射來進行這種沉 積。可選地，可以-使用RF濺射。另外，當通過CVD進4亍這種沉 積時，在沒有或幾乎沒有偏置電壓施加到基板上的情況下，通 過引入C2H4氣體的容性耦合的CVD來進行沉積。還可以使用例 如DLC等不具有導電性的碳。
盡管不必將停止層2 0 7向下形成到作為凹部的溝槽31的底 面和/或壁面，但由于這樣使得施加偏置電壓容易，因此優(yōu)選為 在底面和壁面上無縫地形成停止層207。接著，如圖8所示，在 埋層形成腔室117中，在作為記錄》茲性層204的凹部的溝槽31a 表面上沉積埋層208 ,以填充其中形成有停止層207的溝槽 31b(圖12:步驟S102)。埋層形成腔室117用作為第二沉積腔室， 第二沉積腔室用于在非磁性導電層上沉積包括非磁性材料的埋 層208,并利用該埋層208填充溝槽。對于埋層208,考慮到與如 上所述的停止層207的關系，使用不影響向記錄^f茲性層204的記 錄/從記錄磁性層204的讀取的非磁性材料，并且當去除埋層208 的額外形成部分時，該材料具有比停止層207的蝕刻率高的蝕刻 率。對于埋層208，可以使用例如Cr或Ti或其合金(例如CrTi)。 對于非磁性材料，如果含有鐵磁性材料的材料由于例如含有其它抗磁性材料或非磁性材料而導致整體上失去其鐵磁性，則可 以使用該材料。
盡管不特別限定沉積埋層208的方法，^旦在本實施例中通過 向層疊體200施加偏置電壓來進行RF濺射。換言之，向作為導 電層的停止層207施加偏置電壓，從而通過濺射來沉積含有非磁 性材料的埋層208。如上所述，通過施加偏置電壓，將濺射的粒 子牽引到溝槽31b中，從而防止產(chǎn)生空隙。在這種情況下，如果 停止層207包括導電材料，則可以直接向要形成埋層208的表面 施加偏置電壓。對于偏置電壓，可以使用例如直流電壓、交流 電壓或直流脈沖電壓。另外，盡管不特別限定壓力條件，但可 以在3-1 OPa的相對高的壓力的條件下，獲得理想的掩埋特性。 另外，通過進行電離率高的RF賊射，可以使用用于放電的離子 化氣體，來在進行沉積的同時對相對于溝槽31b容易沉積掩埋材 料的凸部32進行蝕刻，使得能夠抑制沉積在溝槽31和凸部32上 的膜之間的厚度差。盡管可以使用準直濺射或低壓遠距離濺射 來在作為凹部的溝槽31b中沉積掩埋材料，但使用根據(jù)本實施例 的方法使得能夠縮短基板201和靶材之間的距離，因而能夠使設 備小型化。接著，如圖9所示，在第一蝕刻腔室118中，去除埋 層208，直至記錄磁性層204和停止層207之間的界面33的高度 (圖12:步驟S103)。在本實施例中，使用Ar氣體等惰性氣體作 為離子源，通過離子束蝕刻來去除埋層208。
圖14通過使用二次離子質譜法(SIMS)檢測出的強度，來示 出在對圖8所示的層疊體200進行離子束蝕刻時所蝕刻的物質的 改變。在該圖中，實線表示檢測出的埋層的強度，點劃線表示 檢測出的停止層的強度，并且虛線表示檢測出的記錄磁性層的 強度。如圖14所示，當在to時刻開始蝕刻時，首先，僅蝕刻埋 層208。當作為蝕刻處理的結果，去除了記錄磁性層204上的埋層208時d時刻)，開始蝕刻記錄磁性層204上的停止層207。然 后，當去除了記錄磁性層204上的停止層207時(t3時刻)，開始蝕 刻記錄》茲性層204。在ti到t3時刻期間，由于埋層208具有比停止 層207的蝕刻率高的蝕刻率，所以與停止層207相比，埋層208 被蝕刻得更深，因此，埋層208在記錄磁性層204的蝕刻開始之 前達到界面33的高度。在本實施例中，在ti時刻和t3時刻之間的 t2時刻終止蝕刻。結果，能夠防止削除記錄^f茲性層204。
因此，例如，能夠預先在相同的蝕刻條件下進^f亍蝕刻，乂人 而預先確定從蝕刻開始時刻t。到時刻t2的蝕刻時間，并且當經(jīng)過 了預先確定的該蝕刻時間時，終止蝕刻?？蛇x地，能夠〗吏用SIMS 實時地檢測終點。另外，考慮到隨后的蝕刻處理，可以在達到 比界面33的高度略高的高度時，終止蝕刻。另外，不僅可以進 行離子束蝕刻，還可以在確保相對于停止層20 7的大的選擇性的 條件下進行反應離子蝕刻。第一蝕刻腔室118包括如圖l所示的 離子束產(chǎn)生器la和lb。該第一蝕刻腔室118是用于通過離子束蝕 刻來去除埋層208的 一部分的腔室。
具體的蝕刻條件可以是例如不大于1 .OE-lPa的腔室壓力、 不小于+500V的Vl電壓、一500到國2000V的V2電壓、約200W的感 應耦合等離子體(ICP)放電時的RF功率。如上所述，提供停止層 207使得能夠防止記錄磁性層204在離子束蝕刻期間被蝕刻，并 確保去除埋層208的額外部分以實現(xiàn)平坦化。盡管以直進離子束 的形式給出了上述說明，還可以使用傾斜入射離子束。
接著，在第二蝕刻腔室119中，如圖10所示，去除層疊在記 錄磁性層204上的停止層207，以使層疊體200的表面平坦化(圖 12:步驟S104)。該第二濺射腔室119是用于通過反應離子蝕刻 來平坦化層疊體200的腔室。當將碳用作停止層207時，通過使 用02或Ar+02作為反應氣體進行反應離子蝕刻，可以僅選擇性地去除停止層207。換言之，可以在防止記錄》茲性層204和埋層 208#皮蝕刻的同時去除停止層207。具體的蝕刻條件可以是例如 施加偏置電壓(DC、脈沖DC或RF)、約l.OPa的腔室壓力、約200W 的ICP放電時的高頻功率以及約-10到-300V的偏置電壓。如上所 述，使用碳作為停止層2 0 7使得能夠通過使用氧進行蝕刻來去除 停止層207。例如，當將金屬用作停止層207時，可能需要使用 CF4作為反應氣體，并且F(氟)粘附到記錄磁性層204的表面，成 為所謂的腐蝕狀態(tài)。然而，可以通過使用碳來避免這種狀態(tài)。
盡管設置在埋層208下面的停止層207殘留在溝槽31a中，但 如上所述，碳等非磁性材料的使用使得能夠防止對向記錄磁性 層204的記錄/從記錄磁性層204的讀取的影響。
接著，如圖ll所示，在平坦化的表面上沉積DLC層209。在 本實施例中，在加熱腔室或制冷腔室120中進行調整以設置成 DLC形成所需的溫度之后，在保護膜形成腔室121中進行該沉 積。沉積條件可以是例如在平行板CVD中、2000W的高頻功率、 -250￥的脈沖0(:偏置電壓、150到200。C的基板溫度、約3.0Pa的 腔室壓力、使用C2H4作為氣體以及250sccm的流速。還可以使 用ICP-CVD等。盡管在上面說明了本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明 不限于上述實施例。
例如，如果掩才莫205包括碳，則代替形成停止層207，可以 采用保留掩模205的方法。然而，在這種情況下，作為進行如下 的兩次蝕刻的結果，掩模205(=207)的厚度可能改變用于去除 抗蝕層206的蝕刻，以及用于去除埋層208的額外部分的蝕刻。 因此，如在上述實施例中那樣，優(yōu)選為去除掩模205并新形成停 止層207。優(yōu)選這種情況是因為，還可以在溝槽31a的底面和壁 面上形成停止層207,并且如果按照上述將導電性材料用作停止 層207,則施加偏置電壓變得容易。另外，盡管對DTM的情況提供了說明，但本發(fā)明不限于這種情況。本發(fā)明可以應用于例
如在記錄磁性層分散的B P M中的凸凹圖聿上形成埋層的情況。
本發(fā)明不但可以應用于作為例子說明的基板處理設備(磁 控濺射設備)，而且還可以應用于例如干法蝕刻設備等的等離子 體處理設備、等離子體灰化設備、CVD設備以及液晶顯示制造 設備。
權利要求
1.一種基板處理設備，其能夠向包括開口的基板照射離子束以進行預定處理，所述基板處理設備包括第一離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體中的離子的第一離子提取機構；以及第二離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體中的離子的第二離子提取機構，所述第二離子束產(chǎn)生器被布置成與所述第一離子束產(chǎn)生器相對，其中所述第一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器均被布置成向所述第一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域照射離子束；所述第一離子提取機構包括第一柵格，并且所述第二離子提取機構包括第二柵格；以及當將保持有所述基板的基板承載器布置在所述第一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域中時，所述第一柵格和所述第二柵格的每一個中與所述基板的開口相對應的區(qū)域的至少一部分封閉，從而防止離子束通過所述第一柵格和所述第二柵格的每一個中與所述基板的開口相對應的區(qū)域的所述至少一部分。
2. —種基板處理設備，其能夠向包括開口的基板照射離子 束以進行預定處理，所述基板處理設備包括第一離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體中的離子的 第一離子提取機構；以及第二離子束產(chǎn)生器，其包括用于提取等離子體中的離子的 第二離子提取機構，所述第二離子束產(chǎn)生器被布置成與所述第 一離子束產(chǎn)生器相對，其中所述第一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器均被布置 成向所述第一離子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域照射離子束；所述第一離子提取機構包括第一柵格，并且所述第二離子 提取機構包括第二柵格；所述第 一 柵格包括第 一 封閉區(qū)域，并且所述第二柵格包括 第二封閉區(qū)域；以及當將保持有所述基板的基板承載器布置在所述第一離子束 產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域中時，所述第一封 閉區(qū)域和所述第二封閉區(qū)域被定位成^f吏得所述開口的至少一部 分位于所述第一封閉區(qū)域和所述第二封閉區(qū)域之間。
3. —種使用根據(jù)權利要求l所述的基板處理設備來制造磁 記錄介質的方法，所述方法包括如下步驟將保持有包括開口的基板的基板承載器布置在所述第一離 子束產(chǎn)生器和所述第二離子束產(chǎn)生器之間的區(qū)域中，其中，所 述基板承載器被布置成使得所述開口的至少 一 部分位于所述第 一柵格的封閉區(qū)域和所述第二柵格的封閉區(qū)域之間；以及通過所述第一離子束產(chǎn)生器向所述基板的一個待處理表面 照射離子束，并且通過所述第二離子束產(chǎn)生器向所述基板的另 一個待處理表面照射離子束。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基板處理設備以及磁記錄介質制造方法，該基板處理設備能夠抑制經(jīng)由基板相對布置的離子束產(chǎn)生器內部的相互污染和/或損壞。根據(jù)本發(fā)明實施例的基板處理設備包括向基板(W)的一個待處理表面照射離子束的第一離子束產(chǎn)生器以及向另一個待處理表面照射離子束的第二離子束產(chǎn)生器，其中，第一離子束產(chǎn)生器和第二離子束產(chǎn)生器經(jīng)由基板(W)相對布置，并且第一離子束產(chǎn)生器的第一柵格以及第二離子束產(chǎn)生器的第二柵格的每一個中與基板(W)的開口相對應的區(qū)域封閉。
文檔編號G11B5/84GK101645275SQ20091016170
公開日2010年2月10日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2008年7月31日
發(fā)明者三好步, 人見聰, 大衛(wèi)·朱利安托·賈亞普拉維拉, 山中和人, 芝本雅弘 申請人:佳能安內華股份有限公司