JPH07110991B2 - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法Info
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- JPH07110991B2 JPH07110991B2 JP1257290A JP25729089A JPH07110991B2 JP H07110991 B2 JPH07110991 B2 JP H07110991B2 JP 1257290 A JP1257290 A JP 1257290A JP 25729089 A JP25729089 A JP 25729089A JP H07110991 B2 JPH07110991 B2 JP H07110991B2
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラズマ処理装置および処理方法に関し、と
くに被処理基板を間欠的に搬送し、静止している間に順
次プラズマ処理を行う連続処理型プラズマ処理装置およ
びこれを用いたプラズマ処理方法に関する。
くに被処理基板を間欠的に搬送し、静止している間に順
次プラズマ処理を行う連続処理型プラズマ処理装置およ
びこれを用いたプラズマ処理方法に関する。
［従来の技術］ 被処理基材をそのままあるいはホルダーなどに搭載した
ものを順次反応器に送り込み、プラズマを発生させて該
被処理基材表面を改質、またはエッチングしたり、被処
理基材表面に薄膜を形成した後、該基材を送り出すステ
ップを繰り返すことによって、連続的に多数の基材をプ
ラズマ処理する装置は工業的に広く用いられている。こ
のよい例として、半導体製造における前工程などに用い
られる枚葉式プラズマエッチング装置や、公表特許公報
昭62−502846号公報にあるような磁気ディスクや光ディ
スクの多層膜を順次形成するスパッタ成膜装置などがあ
る。
ものを順次反応器に送り込み、プラズマを発生させて該
被処理基材表面を改質、またはエッチングしたり、被処
理基材表面に薄膜を形成した後、該基材を送り出すステ
ップを繰り返すことによって、連続的に多数の基材をプ
ラズマ処理する装置は工業的に広く用いられている。こ
のよい例として、半導体製造における前工程などに用い
られる枚葉式プラズマエッチング装置や、公表特許公報
昭62−502846号公報にあるような磁気ディスクや光ディ
スクの多層膜を順次形成するスパッタ成膜装置などがあ
る。
一方、高周波プラズマにおいて、電極面積の非対称性に
よって生ずる自己バイアス効果を利用して高エネルギー
イオンによるエッチングやイオンアシスト成膜を行う方
法が公知であり、例えば、リアクティブイオンエッチン
グや高硬度カーボン膜の成膜などが行われている。これ
らの処理では、通常、高周波を印加する側の電極上で処
理が行われるが、特願昭61−114562号公報に開示されて
いるように高周波電極の面積を大きくすることによって
接地側基板上でも同様の処理を行うことができ、工業的
に大きな効果がある。すなわち、前記のような連続多数
枚処理を考えると、基板を接地電位のままにできること
は装置構成上非常に有利であった。
よって生ずる自己バイアス効果を利用して高エネルギー
イオンによるエッチングやイオンアシスト成膜を行う方
法が公知であり、例えば、リアクティブイオンエッチン
グや高硬度カーボン膜の成膜などが行われている。これ
らの処理では、通常、高周波を印加する側の電極上で処
理が行われるが、特願昭61−114562号公報に開示されて
いるように高周波電極の面積を大きくすることによって
接地側基板上でも同様の処理を行うことができ、工業的
に大きな効果がある。すなわち、前記のような連続多数
枚処理を考えると、基板を接地電位のままにできること
は装置構成上非常に有利であった。
［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術の連続プラズマ処理装置では、処理部にあ
る非処理基板周辺に、駆動のための部品や基板ホルダー
などが近接した場合、プラズマが漏洩していると、これ
らに膜がついたり高温になるなどの不都合が生じること
があった。特にプラズマCVDなどの成膜処理では不要な
部分についた膜が積層されて厚くなり、ついには剥離し
て異物として基板に付着するなどの問題があった。
る非処理基板周辺に、駆動のための部品や基板ホルダー
などが近接した場合、プラズマが漏洩していると、これ
らに膜がついたり高温になるなどの不都合が生じること
があった。特にプラズマCVDなどの成膜処理では不要な
部分についた膜が積層されて厚くなり、ついには剥離し
て異物として基板に付着するなどの問題があった。
さらに、処理部に隣接して加熱、冷却、蒸着、スパッタ
リング、CVDなどの別の処理を行う場合は、プラズマが
漏れて、これらの処理を行う部分でのヒーターの汚染や
それによる故障、膜中への不純物混入など種々の悪影響
が起こる。
リング、CVDなどの別の処理を行う場合は、プラズマが
漏れて、これらの処理を行う部分でのヒーターの汚染や
それによる故障、膜中への不純物混入など種々の悪影響
が起こる。
また、自己バイアスを利用したプラズマ処理方法におい
ては、プラズマが処理部周辺に広がることで、高周波電
極側のプラズマ接触面積と他の部分の面積との比が大き
くならず、プラズマ電位が極端に接地電位に近づくため
希望とする処理ができなくなるという大きな問題があっ
た。
ては、プラズマが処理部周辺に広がることで、高周波電
極側のプラズマ接触面積と他の部分の面積との比が大き
くならず、プラズマ電位が極端に接地電位に近づくため
希望とする処理ができなくなるという大きな問題があっ
た。
この原因は、電源と被処理基板面との間隙が大きく、発
生したプラズマが漏洩し広がることにあった。電極と被
処理基板との間には百ボルトから２〜３千ボルトの電位
差があり、これらを直接接触させプラズマの漏洩を防ぐ
ことはできない。また、基板がこの領域の外部から移動
して処理部に到達し、処理後は再びこの領域の外部にで
て行くためには基板が通れるだけの間隔が必要となる。
生したプラズマが漏洩し広がることにあった。電極と被
処理基板との間には百ボルトから２〜３千ボルトの電位
差があり、これらを直接接触させプラズマの漏洩を防ぐ
ことはできない。また、基板がこの領域の外部から移動
して処理部に到達し、処理後は再びこの領域の外部にで
て行くためには基板が通れるだけの間隔が必要となる。
一般には、高電圧の電極と接地電位の部分との間隔を狭
くすればプラズマを遮ることができるのは、広く知られ
ている。しかし、通常のプラズマ処理が行われるときの
処理室内のガス圧0.01〜0.5Torr程度であり、このよう
なガス圧の場合、プラズマを遮るにはその間隔を1mm〜3
mmとしなければならない。このような狭い間隔の所で基
板を移動させることは容易ではなく、特に基板が凹凸を
もっている場合や基板ないし基板ホルダーの個々の形状
の誤差が大きい場合には不可能である。
くすればプラズマを遮ることができるのは、広く知られ
ている。しかし、通常のプラズマ処理が行われるときの
処理室内のガス圧0.01〜0.5Torr程度であり、このよう
なガス圧の場合、プラズマを遮るにはその間隔を1mm〜3
mmとしなければならない。このような狭い間隔の所で基
板を移動させることは容易ではなく、特に基板が凹凸を
もっている場合や基板ないし基板ホルダーの個々の形状
の誤差が大きい場合には不可能である。
この発明が解決しようとする課題は、プラズマ処理にお
いて、プラズマが電極と被処理基板とに囲まれた空間か
ら漏洩するのを防ぐにはどのような手段を講じればよい
かという点にある。
いて、プラズマが電極と被処理基板とに囲まれた空間か
ら漏洩するのを防ぐにはどのような手段を講じればよい
かという点にある。
［課題を解決するための手段］ 以上のような課題を解決するため、本発明に係るプラズ
マ装置は、プラズマが生成される、基板の被処理面上の
空間を取り囲み得る形状に構成されている電極を有し、
プラズマ処理時には、該電極端部と、基板端部または少
なくとも一つの被処理基板を搭載したホルダー端部と
を、プラズマの漏洩を防止する間隙に保持させ、基板の
搬入、搬出時には、前記電極を相対的に基板から退避さ
せる機構を備えている。
マ装置は、プラズマが生成される、基板の被処理面上の
空間を取り囲み得る形状に構成されている電極を有し、
プラズマ処理時には、該電極端部と、基板端部または少
なくとも一つの被処理基板を搭載したホルダー端部と
を、プラズマの漏洩を防止する間隙に保持させ、基板の
搬入、搬出時には、前記電極を相対的に基板から退避さ
せる機構を備えている。
自己バイアス効果を利用するときは、電極にプラズマが
接する部分の面積と、処理部にプラズマが接する部分の
面積との比が、自己バイアスが形成される面積比となっ
ている。
接する部分の面積と、処理部にプラズマが接する部分の
面積との比が、自己バイアスが形成される面積比となっ
ている。
また、電極の一部に、ガスの導入、排気のための管をつ
なぐこともある。
なぐこともある。
また、プラズマが電極と被処理基板に囲まれた空間から
漏洩するのを防ぐ方法は、基板の搬送と同期させて電極
本体と被処理基板面との間隙を変化させることにより、
プラズマが発生しているときだけプラズマを遮るのに必
要な間隔に保持することにより達成出来る。この間隔
は、一般には５ミリ以下であるが、２ミリ以下にすると
さらに効果があがる。
漏洩するのを防ぐ方法は、基板の搬送と同期させて電極
本体と被処理基板面との間隙を変化させることにより、
プラズマが発生しているときだけプラズマを遮るのに必
要な間隔に保持することにより達成出来る。この間隔
は、一般には５ミリ以下であるが、２ミリ以下にすると
さらに効果があがる。
［作用］ 基板導入の場合は電極を処理部より遠ざけておき、基板
が処理部にセットされた後、電極を、プラズマが漏洩し
ない距離まで、基板に近づけて電源から高電圧を印加
し、プラズマを発生させる。処理後はプラズマを停止さ
せ電極を再び基板から遠ざけ、基板を排出する。
が処理部にセットされた後、電極を、プラズマが漏洩し
ない距離まで、基板に近づけて電源から高電圧を印加
し、プラズマを発生させる。処理後はプラズマを停止さ
せ電極を再び基板から遠ざけ、基板を排出する。
基板の両面を同時にプラズマ処理するためには、向かい
合った電極の間の基板を導入し、電極を基板の両側から
基板方向にプラズマが漏洩しない距離まで近づけ、プラ
ズマを発生させ所望の処理を行う。処理後はプラズマを
停止させ電極を再び基板から遠ざけ、基板を排出する。
合った電極の間の基板を導入し、電極を基板の両側から
基板方向にプラズマが漏洩しない距離まで近づけ、プラ
ズマを発生させ所望の処理を行う。処理後はプラズマを
停止させ電極を再び基板から遠ざけ、基板を排出する。
この結果、本発明によると、膜が付着するのは被処理基
板および電極の内部のみであり、クリーニングも容易で
ある。さらに、隣接する他の処理部への影響も低減でき
る。
板および電極の内部のみであり、クリーニングも容易で
ある。さらに、隣接する他の処理部への影響も低減でき
る。
これらに加え、前記したように高周波を印加する電極の
面積を大きくして基板側に生ずる大きなバイアス電圧を
利用した処理法においては、プラズマが漏洩することは
電極面積の関係を逆転させることにより、期待した効果
が全く得られなくなるという致命的な問題を、解決でき
る。
面積を大きくして基板側に生ずる大きなバイアス電圧を
利用した処理法においては、プラズマが漏洩することは
電極面積の関係を逆転させることにより、期待した効果
が全く得られなくなるという致命的な問題を、解決でき
る。
一般には、基板またはホルダーが通るぎりぎりの間隔を
空けて電極を配置しておけば、電極自身を動かさなくて
もプラズマを閉じ込めることが可能である。しかし、実
際には基板の形状が平坦でなかったり、位置決め精度が
不十分だったり、あるいは基板自身の形状が一定でない
などのため、基板と電極の間を適正な間隔に維持するこ
とは非常に難しい。特に、両面同時に処理する必要があ
る場合にはさらに困難となる。本発明によれば、このよ
うな場合にもプラズマ閉じ込めが容易に行える。
空けて電極を配置しておけば、電極自身を動かさなくて
もプラズマを閉じ込めることが可能である。しかし、実
際には基板の形状が平坦でなかったり、位置決め精度が
不十分だったり、あるいは基板自身の形状が一定でない
などのため、基板と電極の間を適正な間隔に維持するこ
とは非常に難しい。特に、両面同時に処理する必要があ
る場合にはさらに困難となる。本発明によれば、このよ
うな場合にもプラズマ閉じ込めが容易に行える。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明のプラズマ処理装置の一実施例の構成を
示す。
示す。
本実施例によるプラズマ処理装置は、少なくとも、大気
圧以下の圧力に保持可能な真空槽１と、被処理基板２ま
たはそれを搭載したホルダー３を該真空槽１の内部に搬
送するための搬送機構４と、高電圧を印加しプラズマを
発生させるための電極５と、該電極５と被処理基板２と
を近接させまたは退避させる駆動機構６と、前記電極５
に高電圧を印加するための電圧印加装置７と、ガス状物
質をプラズマ発生領域に導入するためのガス導入機構８
と、真空槽１内部を大気圧以下に保持するための排気機
構９と、真空槽１と排気機構９とを仕切るバルブ9aとか
ら構成される。
圧以下の圧力に保持可能な真空槽１と、被処理基板２ま
たはそれを搭載したホルダー３を該真空槽１の内部に搬
送するための搬送機構４と、高電圧を印加しプラズマを
発生させるための電極５と、該電極５と被処理基板２と
を近接させまたは退避させる駆動機構６と、前記電極５
に高電圧を印加するための電圧印加装置７と、ガス状物
質をプラズマ発生領域に導入するためのガス導入機構８
と、真空槽１内部を大気圧以下に保持するための排気機
構９と、真空槽１と排気機構９とを仕切るバルブ9aとか
ら構成される。
このほか、第１図に示す装置には、基板を仕込む仕込み
室10、基板を取り出す取り出し室11、仕込み室や取り出
し室と反応室を仕切る仕切り弁12が付属している。
室10、基板を取り出す取り出し室11、仕込み室や取り出
し室と反応室を仕切る仕切り弁12が付属している。
これらの内部には、被処理基板２またはホルダー３を搬
送する搬送機構４が設けてある。また、仕込み室10およ
び取り出し室11のガスは、各々バルブ9aを介して排気機
構９により排気される。
送する搬送機構４が設けてある。また、仕込み室10およ
び取り出し室11のガスは、各々バルブ9aを介して排気機
構９により排気される。
なお、これらの仕込み室10および取り出し室11は省略し
てもよい。
てもよい。
本実施例に用いる電極の構造は、例えば、第４図に示し
たようなものとすることができる。
たようなものとすることができる。
この中で、（ａ）は、電極５を取り囲むアースカバー26
を基板ホルダー３に対し垂直方向に動かし、プラズマを
閉じ込めるものであり、スパッタリング成膜やプラズマ
CVDなどに用いることができる。
を基板ホルダー３に対し垂直方向に動かし、プラズマを
閉じ込めるものであり、スパッタリング成膜やプラズマ
CVDなどに用いることができる。
（ｂ）は、高電圧がかかる電極５自身で基板２または基
板ホルダー３を取り囲み、この電極５の外部でプラズマ
が発生しないようにアースカバー26が施され、全体を一
緒に動かす形式である。このような電極を用い、高周波
プラズマを発生させると、基板２の近傍に大きな電圧降
下が生じ、反応性イオンエッチングや硬質カーボン膜の
形成を行うことができる。
板ホルダー３を取り囲み、この電極５の外部でプラズマ
が発生しないようにアースカバー26が施され、全体を一
緒に動かす形式である。このような電極を用い、高周波
プラズマを発生させると、基板２の近傍に大きな電圧降
下が生じ、反応性イオンエッチングや硬質カーボン膜の
形成を行うことができる。
また、（ｃ）は、電極５を、基板対向面部5aと側面部5b
とに分離して設け、両者を接続手段5cにより電気的に接
続して構成される。このものは、電極５の基板対向面部
5aを固定し、電極５の側面部5bを同図中において矢印で
示す方向に動かすことによって、電極全体を動かすのと
同じ効果を得るものである。これにより電極全体を動か
すのに比べて駆動系の負担が大きく軽減される。
とに分離して設け、両者を接続手段5cにより電気的に接
続して構成される。このものは、電極５の基板対向面部
5aを固定し、電極５の側面部5bを同図中において矢印で
示す方向に動かすことによって、電極全体を動かすのと
同じ効果を得るものである。これにより電極全体を動か
すのに比べて駆動系の負担が大きく軽減される。
特に、基板の両面を同時にプラズマ処理を行なう場合、
該電極構造は有効となる。
該電極構造は有効となる。
本実施例をさらに効果的にする方法として、１）プラズ
マ処理に使うガスを、電極の一部から導入し処理部での
ガスの均一化を図る、２）処理部のガスを、電極の一部
から直接排気し、排気効率を上げる、３）電極の一部に
直接圧力センサーをつけ、処理部のガス圧をできるだけ
正確に測定する、などがある。
マ処理に使うガスを、電極の一部から導入し処理部での
ガスの均一化を図る、２）処理部のガスを、電極の一部
から直接排気し、排気効率を上げる、３）電極の一部に
直接圧力センサーをつけ、処理部のガス圧をできるだけ
正確に測定する、などがある。
また、両面同時に均一なプラズマ処理を行なうには、２
つの処理部のガス圧やガス流量、印加電圧や電流などを
独立に制御することによって、２つの処理部の処理効率
の差（成膜速度や膜質、エッチング速度など）を最小に
すればよい。さらに２つの電源から印加される高電圧の
電極における位相を調整する事によってより均一な処理
ができる。
つの処理部のガス圧やガス流量、印加電圧や電流などを
独立に制御することによって、２つの処理部の処理効率
の差（成膜速度や膜質、エッチング速度など）を最小に
すればよい。さらに２つの電源から印加される高電圧の
電極における位相を調整する事によってより均一な処理
ができる。
また、第１図のような基板の片面のみの処理の場合は、
電極を固定し、搬送機構４を上昇することにより、プラ
ズマ漏洩を防止する構成とすることもできる。
電極を固定し、搬送機構４を上昇することにより、プラ
ズマ漏洩を防止する構成とすることもできる。
第２図は、第１図のプラズマ処理装置を用いたプラズマ
処理方法を実施する際の一例として、基板導入から処
理、排出までの工程を図示したものである。
処理方法を実施する際の一例として、基板導入から処
理、排出までの工程を図示したものである。
すなわち、基板導入（第２図ａ）の場合は、電極５を処
理部13より遠ざけておき、基板２が処理部13にセットさ
れた後、電極５を基板２にプラズマが漏洩しない距離ま
で近づけて、電源７から高電圧を印加し、プラズマを発
生させる（第２図ｂ）。処理後は、プラズマ停止の後、
電極５を再び基板２から遠ざけ、基板２を排出する（第
２図ｃ）。
理部13より遠ざけておき、基板２が処理部13にセットさ
れた後、電極５を基板２にプラズマが漏洩しない距離ま
で近づけて、電源７から高電圧を印加し、プラズマを発
生させる（第２図ｂ）。処理後は、プラズマ停止の後、
電極５を再び基板２から遠ざけ、基板２を排出する（第
２図ｃ）。
第３図は基板の両面を同時にプラズマ処理するためのプ
ラズマ処理装置の一実施例の構成を示したものである。
ラズマ処理装置の一実施例の構成を示したものである。
すなわち、向かい合った電極５の間に基板２を導入し、
電極５を、基板２の両側からプラズマが漏洩しない距離
まで近づけ、プラズマを発生させ、所望の処理を行う。
電極５を、基板２の両側からプラズマが漏洩しない距離
まで近づけ、プラズマを発生させ、所望の処理を行う。
本発明を適用した磁気ディスクの製造装置の一例を第５
図に示す。
図に示す。
この装置は、アルミニウム製ディスク基板15を、ホルダ
ー16の穴の開いた部分17に搭載し、これをレール18にの
せて搬送し、仕込み室19、前処理室20、スパッタ室21、
仕切り室14、プラズマCVD室22、取り出し室23の順に移
動させ、下地膜、磁性膜、保護膜の順に成膜して取り出
すものである。
ー16の穴の開いた部分17に搭載し、これをレール18にの
せて搬送し、仕込み室19、前処理室20、スパッタ室21、
仕切り室14、プラズマCVD室22、取り出し室23の順に移
動させ、下地膜、磁性膜、保護膜の順に成膜して取り出
すものである。
これらの処理室のうち、プラズマCVD室22の部分に、本
発明が適用されている。この部分を縦に切った断面を第
６図に示す。
発明が適用されている。この部分を縦に切った断面を第
６図に示す。
この構造は、前述した第４図（ｃ）に示すものと同様の
構造となっている。ここでは、このような構造の電極５
を２組用い、プラズマ生成空間を内側にして対向配置し
た構造となっている。
構造となっている。ここでは、このような構造の電極５
を２組用い、プラズマ生成空間を内側にして対向配置し
た構造となっている。
基板対向面部5aは絶縁材25を介して真空槽本体に取り付
けられ固定されている。また、電極側面部5bの、基板に
近接している端部5dは、基板ホルダーとほぼ平行になる
ように内側に曲げられプラズマの漏洩を防止している。
けられ固定されている。また、電極側面部5bの、基板に
近接している端部5dは、基板ホルダーとほぼ平行になる
ように内側に曲げられプラズマの漏洩を防止している。
また、電極側面5bは、その外側にアースカバー26を設け
て、２重構造としてある。また、電極端部5dの外側に
も、アースカバー端部26が併設されて、２重構造として
ある。
て、２重構造としてある。また、電極端部5dの外側に
も、アースカバー端部26が併設されて、２重構造として
ある。
二組の電極５の、それぞれの前記平行に曲げられた電極
端部5d,5d外側にあるアースカバー端部26a,26aの間に
は、間隙部24を設けている。この間隙部24を通じて基板
ホルダー16を搬入する。
端部5d,5d外側にあるアースカバー端部26a,26aの間に
は、間隙部24を設けている。この間隙部24を通じて基板
ホルダー16を搬入する。
電極側面部5bの４つの角の部分にはシリンダー27が取り
付けられている。このシリンダー27を同時に動かすこと
により、電極側面部5bを一緒に動かすことができ、間隙
部24の間隔を変えることができる。
付けられている。このシリンダー27を同時に動かすこと
により、電極側面部5bを一緒に動かすことができ、間隙
部24の間隔を変えることができる。
また、電極側面部5bの高電圧のかかる部分は２重構造の
内側であり、外側は、アースカバー26の接地電位となっ
ている。このため、仮にディスクホルダー16がずれて
も、接地電位どうしの接触となり何ら問題を生じない。
内側であり、外側は、アースカバー26の接地電位となっ
ている。このため、仮にディスクホルダー16がずれて
も、接地電位どうしの接触となり何ら問題を生じない。
ホルダー16により分けられる２つの空間に発生したプラ
ズマは、混合する場合がある。基板両面を同一処理する
ときは支障ないが、そうでないときは、２つの空間か
ら、別々に排気することにより、混合は、防止または低
減できる。
ズマは、混合する場合がある。基板両面を同一処理する
ときは支障ないが、そうでないときは、２つの空間か
ら、別々に排気することにより、混合は、防止または低
減できる。
本実施例では、電極対向面部5a,5bの各背面側に排気機
構９を接続して、このような混合防止対策がしてある。
構９を接続して、このような混合防止対策がしてある。
本実施例において、前処理室20は、単に加熱でもよい
が、プラズマCVD室と同じ構造のものとし、アルゴンな
どの不活性ガスのプラズマを発生させることにより、基
板表面を軽くエッチングする構成としてもよい。実際第
５図の装置の前処理室を上記のように改造し、Arガスを
導入してガス圧を10mTorrとし、1kWの電力でプラズマを
発生させ３分間保持してエッチングを行ったところ150
℃に加熱した場合よりホルダーや基板からのガス放出が
少なくなり、清浄な雰囲気が得られる事がわかった。
が、プラズマCVD室と同じ構造のものとし、アルゴンな
どの不活性ガスのプラズマを発生させることにより、基
板表面を軽くエッチングする構成としてもよい。実際第
５図の装置の前処理室を上記のように改造し、Arガスを
導入してガス圧を10mTorrとし、1kWの電力でプラズマを
発生させ３分間保持してエッチングを行ったところ150
℃に加熱した場合よりホルダーや基板からのガス放出が
少なくなり、清浄な雰囲気が得られる事がわかった。
つぎに、上記装置を用いて磁気ディスクを実際に製造し
た実施例について説明する。
た実施例について説明する。
直径5.25インチのディスク基板を５枚づつホルダーに搭
載したものを、20セット仕込み室19に20セット分セット
し、真空排気した。
載したものを、20セット仕込み室19に20セット分セット
し、真空排気した。
スパッタ室21のスパッタ用カソードには、あらかじめ下
地膜用のCrターゲットと磁性膜用のCoNi合金ターゲット
を一対ずつセットし、一旦、真空排気した後、アルゴン
を導入し、ガス圧を10mTorrに保って、直流プラズマを
発生させ、１〜２時間ダミースパッタを行った後、プラ
ズマを停止させた。
地膜用のCrターゲットと磁性膜用のCoNi合金ターゲット
を一対ずつセットし、一旦、真空排気した後、アルゴン
を導入し、ガス圧を10mTorrに保って、直流プラズマを
発生させ、１〜２時間ダミースパッタを行った後、プラ
ズマを停止させた。
つぎに、前記ホルダーを１枚取り出し室23側に向かって
搬送し、前処理室20に到達したところで、一旦とめて、
約150℃まで基板を加熱した。
搬送し、前処理室20に到達したところで、一旦とめて、
約150℃まで基板を加熱した。
つぎに、このホルダーをスパッタ室21に搬送すると同時
に、次のホルダーを仕込み室19から前処理室20に送っ
た。このように、それぞれの処理室で処理を行いながら
ホルダーを順次送り出した。
に、次のホルダーを仕込み室19から前処理室20に送っ
た。このように、それぞれの処理室で処理を行いながら
ホルダーを順次送り出した。
このようにして、スパッタ室21で、ディスク基板にCrを
約300nmスパッタし、つぎに、CoNi合金を50nmスパッタ
した。ついで、プラズマCVD室22に搬送した。
約300nmスパッタし、つぎに、CoNi合金を50nmスパッタ
した。ついで、プラズマCVD室22に搬送した。
搬送の際は、処理槽内をあらかじめ排気し、かつ、電極
側面部5bを基板から遠ざかる方向に動かしておき、間隙
部24について、ホルダー16が容易に通る間隔を確保し
た。ホルダー16が処理部13に到達し、停止した時点、上
記電極側面部5bを基板方向に動かし、間隙部24の間隔を
小さくして、電極とホルダーの間隔を狭めた。
側面部5bを基板から遠ざかる方向に動かしておき、間隙
部24について、ホルダー16が容易に通る間隔を確保し
た。ホルダー16が処理部13に到達し、停止した時点、上
記電極側面部5bを基板方向に動かし、間隙部24の間隔を
小さくして、電極とホルダーの間隔を狭めた。
そして、CH4ガスを導入し、圧力が50mTorr一定となるよ
うに、流量と排気速度を調節した。その後、周波数13.5
6MHzの高電圧を印加し、プラズマを発生させた。実効電
力は2kWであった。
うに、流量と排気速度を調節した。その後、周波数13.5
6MHzの高電圧を印加し、プラズマを発生させた。実効電
力は2kWであった。
プラズマを１分間保持した後、電圧印加を停止し、電極
側面部5bを再び基板２から遠ざけ、ガスを止め、排気し
た後、基板ホルダーを、取り出し室23に送ると同時に、
次の基板を導入した。
側面部5bを再び基板２から遠ざけ、ガスを止め、排気し
た後、基板ホルダーを、取り出し室23に送ると同時に、
次の基板を導入した。
上記のサイクルを繰り返すことにより、20枚のホルダー
に搭載したディスク基板に保護間を形成した。
に搭載したディスク基板に保護間を形成した。
この後、装置を止めて処理室内部を点検したが電極部以
外には膜の付着は見られず、ゴミなどの生成も認められ
なかった。
外には膜の付着は見られず、ゴミなどの生成も認められ
なかった。
プラズマ処理装置には、さまざまな種類があるが、内部
電極型の装置であれば、そのほとんどに本発明を適用可
能である。中でも、本発明を適用することで大きな効果
が得られるものは、例えば、高周波プラズマの自己バイ
アスによって高エネルギーのイオンを発生させ、これを
利用して成膜やエッチングを行うプラズマCVD法やイオ
ンエッチング法である。その他、炭化水素ガスを用いた
硬質炭素被膜の形成方法、ハロゲン系ガスを用いるリア
クティブイオンエッチング、プラズマ中の荷電粒子など
を利用する基板表面改質法などがある。
電極型の装置であれば、そのほとんどに本発明を適用可
能である。中でも、本発明を適用することで大きな効果
が得られるものは、例えば、高周波プラズマの自己バイ
アスによって高エネルギーのイオンを発生させ、これを
利用して成膜やエッチングを行うプラズマCVD法やイオ
ンエッチング法である。その他、炭化水素ガスを用いた
硬質炭素被膜の形成方法、ハロゲン系ガスを用いるリア
クティブイオンエッチング、プラズマ中の荷電粒子など
を利用する基板表面改質法などがある。
［発明の効果］ 本発明によれば、発生したプラズマを必要な部分のみに
閉じ込めることができる。そのため、不要な部分に膜が
ついたり、プラズマで過熱されたりすることがなく、装
置のメンテナンス上大きな効果がある。
閉じ込めることができる。そのため、不要な部分に膜が
ついたり、プラズマで過熱されたりすることがなく、装
置のメンテナンス上大きな効果がある。
したがって、多数枚の基板を順次搬送してプラズマ処理
するための効率のよい装置を提供することができ、多工
程連続処理装置の適用範囲を大きく広げることができ
る。
するための効率のよい装置を提供することができ、多工
程連続処理装置の適用範囲を大きく広げることができ
る。
第１図は本発明によるプラズマ処理装置の一実施例の基
本構成を示す断面図、第２図は本発明によるプラズマ処
理方法の一例を示す断面図、第３図は本発明の他の実施
例の構成を示す断面図、第４図は本発明の実施例に用い
る電極の構造例を示す断面図、第５図は本発明の他の実
施例の構成を示す正面図、第６図は第５図の装置のプラ
ズマCVD部を取り出し室側から見た断面図である。 １……真空槽、２……基板、３……ホルダー、４……搬
送機構、５……電極、5a……電極の基板対向面部、5b…
…電極側面部、5c……接続手段、5d……内側に曲げた電
極端部、６……駆動機構、７……電圧印加装置、８……
ガス導入機構、９……排気機構、9a……バルブ、10……
仕込み室、11……取り出し室、12……しきり弁、13……
処理部、14……仕切り室、15……ディスク基板、16……
ディスクホルダー、17……ホルダー開口部、18……レー
ル、19……仕切み室、20……前処理室、21……スパッタ
室、22……プラズマCVD室、23……取り出し室、24……
間隙部、25……絶縁材、26……アースカバー、26a……
アースカバー端部、27……シリンダー。
本構成を示す断面図、第２図は本発明によるプラズマ処
理方法の一例を示す断面図、第３図は本発明の他の実施
例の構成を示す断面図、第４図は本発明の実施例に用い
る電極の構造例を示す断面図、第５図は本発明の他の実
施例の構成を示す正面図、第６図は第５図の装置のプラ
ズマCVD部を取り出し室側から見た断面図である。 １……真空槽、２……基板、３……ホルダー、４……搬
送機構、５……電極、5a……電極の基板対向面部、5b…
…電極側面部、5c……接続手段、5d……内側に曲げた電
極端部、６……駆動機構、７……電圧印加装置、８……
ガス導入機構、９……排気機構、9a……バルブ、10……
仕込み室、11……取り出し室、12……しきり弁、13……
処理部、14……仕切り室、15……ディスク基板、16……
ディスクホルダー、17……ホルダー開口部、18……レー
ル、19……仕切み室、20……前処理室、21……スパッタ
室、22……プラズマCVD室、23……取り出し室、24……
間隙部、25……絶縁材、26……アースカバー、26a……
アースカバー端部、27……シリンダー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤巻 成彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松沼 悟 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 古澤 賢司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中川 宣雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 阿部 勝男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 林 将章 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内
Claims (11)
- 【請求項１】真空容器と、該真空容器中の圧力を大気圧
より低い状態に保つための排気手段と、該真空容器中に
プラズマを発生させるための電極と、該電極に電圧を印
加するための電圧供給手段と、プラズマ発生部にガス状
物質を供給する手段とを備えるプラズマ処理装置におい
て、電極は、プラズマが生成される、基板の被処理面上
の空間を取り囲み得る形状に構成され、プラズマ処理時
には、電極端部と、基板端部または少なくとも一つの被
処理基板を搭載したホルダー端部とを、プラズマの漏洩
を防止する間隙に保持させ、基板の搬入、搬出時には、
電極を相対的に基板から退避させる機構を備えることを
特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】プラズマを発生させるための電極と、該電
極に電圧を印加するための電圧供給手段と、プラズマ発
生部にガス状物質を供給する手段とを一組として、この
一組を一つの真空容器中に二組持ち、基板の両面をプラ
ズマ処理するプラズマ処理装置において、二つの電極
は、各々プラズマが生成される、基板の被処理面上の空
間を取り囲み得る形状に構成され、プラズマ処理時に
は、電極端部と、基板端部または少なくとも一つの被処
理基板を搭載したホルダー端部とを、プラズマの漏洩を
防止する間隙に保持させ、基板の搬入、搬出時には、電
極を相対的に基板から退避させる機構を備えることを特
徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載のプラズマ処理装置
に、被処理基板または少なくとも一つの被処理基板を搭
載したホルダーを順次搬送することによって処理部に送
り込む機構を設けたことを特徴とする連続処理型プラズ
マ処理装置。 - 【請求項４】真空室内の電極に電圧を印加することによ
りプラズマを発生させたとき、該電極にプラズマが接す
る部分の面積と、処理部にプラズマが接する部分の面積
との比が、自己バイアスが形成される面積比となってい
ることを特徴とする請求項１、２、または３記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項５】真空室内の電極の一部にガス導入口を設
け、該電極と処理部とで囲まれる空間内にガス状物質を
送り込む構成とすることを特徴とする請求項１、２、３
または４記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】真空室内の電極の一部にガス排気口を設
け、該電極と処理部とで囲まれる空間内のガスを該排気
口から排気する構成とすることを特徴とする請求項１、
２、３、４または５記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載の
プラズマ処理装置を含む、磁気デイスク製造装置。 - 【請求項８】真空室内に、プラズマが生成される、基板
の被処理面上の空間を取り囲み得る形状に構成されてい
る電極を有するプラズマ処理装置を用いて、プラズマ処
理を行なう際に、プラズ処理時には該電極の端部と、基
板端部または少なくとも一つの被処理基板を搭載したホ
ルダーの端部とを、プラズマが漏洩しない間隙に保持
し、基板またはホルダーの搬入、搬出時には電極を相対
的に基板またはホルダーから退避させることを特徴とす
るプラズマ処理方法。 - 【請求項９】真空室内に、プラズマが生成される、基板
の被処理面上の空間を取り囲み得る形状に構成されてい
る電極を有するプラズマ処理装置を用いて、基板両面の
プラズマ処理を行なう際に、プラズマ処理時には該電極
の端部と、基板端部または少なくとも一つの被処理基板
を搭載したホルダーの端部とを、プラズマが漏洩しない
間隙に保持し、基板またはホルダーの搬入、搬出時には
電極を相対的に基板またはホルダーから退避させること
を特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項１０】被処理基板または少なくとも一つの被処
理基板を搭載したホルダーを、複数の真空室に連続して
順に送り込むプラズマ連続処理方法において、少なくと
も一つの真空室で、請求項８または９記載のプラズマ処
理を行なうことを特徴とするプラズマ連続処理方法。 - 【請求項１１】請求項８、９または10記載のプラズマ処
理方法により、磁気デイスク基板の磁性膜上に保護膜を
成膜することを特徴とする磁気ディスク製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257290A JPH07110991B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| US07/591,935 US5651867A (en) | 1989-10-02 | 1990-10-02 | Plasma processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257290A JPH07110991B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120362A JPH03120362A (ja) | 1991-05-22 |
| JPH07110991B2 true JPH07110991B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=17304321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257290A Expired - Lifetime JPH07110991B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5651867A (ja) |
| JP (1) | JPH07110991B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015151589A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | キヤノンアネルバ株式会社 | 処理装置 |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL107827A0 (en) * | 1992-12-08 | 1994-04-12 | Hughes Aircraft Co | Plasma pressure control assembly |
| JPH08209352A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置および方法 |
| US5855679A (en) * | 1995-03-30 | 1999-01-05 | Nec Corporation | Semiconductor manufacturing apparatus |
| JP3585606B2 (ja) * | 1995-09-19 | 2004-11-04 | アネルバ株式会社 | Ｃｖｄ装置の電極装置 |
| US5670218A (en) * | 1995-10-04 | 1997-09-23 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for forming ferroelectric thin film and apparatus therefor |
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