JPS62502050A - 基板上に複数個の薄膜層を付着する装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 基板上に複数個の薄膜層を付着する装置と方法本発明は、基板に薄膜の層を真空 付着させる装置と方法とに関し、更に詳しくは、スパッタリングにより基板上に 複数の層を付着させ、ＶｉＪ膜磁低磁気記録ディスクの製品を製作する装置と方 法とに関する。

買−」！−ユし一術一 スパッタリングにより股を付着することは、当業界では周知のことである。スパ ッタリングの典型的な形式は、一般にＤＣスパッタリングと名付けられている直 流スパッタリングと、一般にＲＦスパッタリングと名付けられている高周波スパ ッタリングとである。ＤＣスパッタリングは通常、導電膜の付着に限られている 。しかしながら、Ｒ’Ｆスパッタリングは導電性、誘電性あるいは絶縁性材料を 付着するのに使用することができる。収のスパッタ付着はますます用途を拡大し つつある。たとえば、コンピュータの薄膜磁気記録ディスクの製造におよび半導 体装置の製造に使用されている。

多層′ｆ８膜磁気ディスクを製造する最近の一つの手法は、アルミニュウム基板 にニッケル・リンの第１の層とコバルト・リンの第２の磁性層をメッキすること を含んでいる０次にこれらメッキした基板を付着室に設置し、この室を真空にす る。その後で、耐磨耗物質である炭素のｌＩＩを基板にスパッタする。次に室内 の圧力を周囲状態に戻し。

基板を取り出す。

上述の方法には多数の重大な欠点がある。たとえば、この手順では。

ディスクの製造に比較的時間がかかる。その上、基板を付着室に移すとき、部分 的に処理した基板を汚染から守ることは困難である。酸素および水蒸気のような 汚染物は重大な腐食、その他の問題を提起する。

更に、上の手法では、各ディスクに対して、−貫して一様な磁気的性質を備えた 薄膜硲気ディスクを製造することは困難である。したがって、特に高密度データ 記録用に使用するとき、このようなディスクの性能を充分に予８１すするのは不 可能である。

他の従来技術の薄膜磁気ディスク製造装置は、多数の別個のスパッタ・ターゲッ トが設けられている一つの大きな真空付若水を備えている。この装置では、基板 は付着室を通じて直線方向に一定の速さで運ばれる。基板が室内を移動するにつ れて、スパッタ・ターゲットの連続する各組の間を通過し、スパッタ・ターゲッ トの各々が通過する基板上に材料の層をスパッタする。各種スパッタ層の厚さは 、それぞれのスパッタ・ターゲットに加える電力を調節して変えられる。

この装置は、先に記した方法よりもいくらか高速ではあるが、やはり多数の欠点 を備えている。−例として、この装置では各特定層のスパッタの有効性に影響を 及ぼすパラメータを最適化する能力に限度がある。このようなパラメータには、 スパッタガスの圧力、スパッタガスの混合およびスパッタの持続時間がある。そ の他に、このような先行技術の装置では、ターゲットによるスパッタの非一様性 が補正されない。たとえば、スパッタ・ターゲットがその上部領域とその下部領 域とで異なる割合でスパッタしている場合、直線方向に移動してターゲットを通 過する基板にスパッタされる層の厚さは一様でない。

更に、このような装置の保守は困難で且つ時間がかかる。すなわち。

特定のスパッタ・ターゲットを修理したり交換したりするときは常に付着室全体 が周囲環境にさらされる。これにより、スパッタ・ターゲットのすべてが汚染物 にさらされる。加えて、室が大きいため、保守の後で室内を再び高真空にするに はかなりな時間が必要である。

したがって、基板上に複数の薄膜層を真空付着する改良された装置と方法、また スパッタリングを利用してＶ４ＷＸ磁気記録ディスクや他の製品を製造する装置 と方法とが必要になる。

光−朋一辺一朋一元一 本発明の方法と装置とによれば、基板処理径路には径路に沿って複数の付着室が 設けられている。径路は周囲条件から密閉され、付着室は選択的に互いに隔離さ れる。基板が径路に沿って移動し、特定の付着室に達すると、基板は室内で隣接 する室から隔離される。真空付着手段は各付着室に設けられていて、その室内に 設置された基板上に材料の層を付着する。各付着室は、その中で付着を行ってい る間他の室から隔離される。更に、各室内で行われる付着プロセスは他の室で行 すれる付着プロセスとは無関係に制御することができる。これにより各室内で行 われる付着に影響するパラメータを最適化することができる。基板は所要の付着 がすべて行われてしまうまで連続する付着室の間を移動する。

本発明の一つの特徴によれば、各付着室はスパッタリングにより特定の付着プロ セスを行うことができるようになっている。

本発明の他の特徴は、各付着室がスパッタ装置を備えており、各室内で行われる 付着プロセスは独立に制御可能で、スパッタ電力、スパッタ時間、スパッタガス の組成、スパッタガスの流量、およびスパッタ室内のスパッタガス圧力のような 動作パラメータを最適にする。

本発明の他の特徴として、各付着室内のスパッタ・ターゲット、ターゲットの構 成、およびターゲット・デバイスの形状は容易に変えることができて、付着室内 で行われるスパッタリングの形式の典型であるＤＣマグネトロンおよびＲＦスパ ッタリングを用いて所要のスパッタリングを行うことができる。その他、付着室 内には異なるスパッタ・デバイスが設置されているので、スパッタ・パラメータ はこのような異なるスパッタ・デバイスを用いてスパッタリングの有効性を高め るように調節することができる。

本発明の他の特徴として、半径方向に保磁度が変化している基板が得られるよう な方法で基板上に層をスパッタするように、スパッタ・ターゲットが構成され配 置されており、そして基板はスパッタリング中運動するように支持されている。

本発明の更に他の特徴として、このような各付着室には独立の真空系が設けられ ている。

本発明の更に他の特徴として、各付着室は高真空バルブにより他の室から隔離さ れており、高真空バルブにより、基板は排気された第１の室から排気された第２ の室まで第１または第２の室のいずれにおいても真空を損うことなく移動するこ とができる。

本発明の他の特徴として、基板の両側に付着室内で同時にスパッタすることがで きる。

本発明の更に他の特徴として、複数の基板ディスクがキャリヤによって支持され ており、キャリヤは１つ以上の被駆動輸送器により室から室へ処理径路ｔこ沿っ て運ばれる。

本発明の更に他の特徴として、付着室にはスパッタ中キャリヤを回転させるプラ ンジャ機構が設けられている。

本発明の更に他の特徴として、キャリヤはキャリヤが回転するにつれて支持され ている基板に遊星運動をさせる手段を備えている。

本発明の更に他の特徴として、付着室の他に、処理径路に隔離可能な載荷室手段 と隔離可能な除荷室手段とが設けられている。加えて。

載荷室手段には載荷室手段内の輸送器に基板キャリヤを載置するローダが設けら れており、除荷室手段には除荷室手段内で輸送器から基板キャリヤを取り出すア ンローダが設けられている。

本発明の他の特徴として、載荷室手段は連絡室を介し°て第１の付着室に結合し ている第１およびｍ２の載荷室を備えている。基板は１つの載荷室にロードされ るとともに同時に他の載荷室から処理のため第１の付着室に引渡される。またそ の逆が行われる。

本発明の更に他の特徴は、連絡室のような室に、オプションの基板ヒータ、イオ ンガンおよび／またはスパッタ・エツチング機構を備えていることである。この ような機構は基板の清浄化や他の付着前操作を行う。

本発明の特定の一実施例によれば、処理径路は直列に接続された６つの室を備え ている。これらの室の最初と最後はそれぞれ載荷室と除荷室とを構成し、４つの 中間の室は付着室を構成する。付着室はスパッタ・デバイスを備えていて、クロ ムの層、コバルト白金の磁性層。

クロムの層および炭素磨耗層のような材料を、付着室を通って載荷室から除荷室 まで輸送される基板上に順次にスパッタする。

基板は載荷室から第１の付着室までロードされ、その間、′ｉＪ１の室と載荷室 とで真空が保たれる。基板は最後の付着室から除荷室まで輸送され、その間、最 後の室と除荷室とで真空が保たれる。基板は載荷室に設置され、同時に載荷室と 第１の室とは互いに隔離される。また。

基板は除荷室から取出され、同時に最後の室と除荷室とが互いに隔離される。

本発明の他の特定の実施例によれば、このような室が５つ設けられている。これ らの室は載荷室、クロムのような第１の物質の第１の層を付着するスパッタ・デ バイスを備えている第１の付着室、コバルト白金の磁性層のような第２の物質の 第２の層を付着するスパッタ・デバイスを備えている第２の付着室、炭素の磨耗 層のような第３の物質を付着するスパッタ・デバイスを備えている第３の付着室 、および除荷室で、ある。基板はこの実施例では載荷室から第１の付着室まで輸 送されて第１の層を付着する０次に基板は第２の付着室に運ばれて第２の層を付 着層、第１の付着室に戻って第１の物質の他の層を付着する。

第１の付着室から、基板は第３の付着室まで運ばれ、磨耗層を付着する。第３の 付着室から、基板は除荷室に輸送される。載荷室と除荷室とは第１の実施例の場 合のように動作する。

本発明の更に他の特定の実施例では、第１および第２の実施例の載荷室は第１お よび第２の載荷室と連絡室とで置き換えられている。基板は第１の載荷室から連 絡室に伝えられ、次いで第１の付着室に渡されるが、同時に、第２の載荷室が隔 離されて他の基板がロードされる。

全部の基板が第１の載荷室から第１の付着室へ伝えられてしまうと、基板は次に 第２の載荷室から連絡室を通って第１の付着室に移される。

このとき、別の基板が第１の載荷室にロードされ４第１の載荷室が隔離される。

したがって本発明の全体としての目的は複数の薄膜層を基板上に付着する改良さ れた装置と方法とを提供することである。

本発明の更に他の目的は、いろいろな層の付着に影響するパラメータを独立に制 御可能にしてそれぞれの層の付着を最適化しつつ基板上に複数の薄膜層を付着す る装置と方法とを提供することである。

本発明の更に他の目的は、複数の薄膜層を有し、基板が変っても一様な性質を有 する基板を製造する装置と方法とを提供することである。

本発明の更に他の目的は、付着した層の性質を独立に制御できる装置と方法とを 提供することである。

本発明の更に特定な目的は、薄膜磁気記録ディスクを製造する改良された装置と 方法とを提供することである。

本発明の他の目的は、簿膜磁気記録ディスクような複数の付着層を有する基板の 製造の速さを高める装置と方法とを提供することである。

本発明の更に他の目的は、薄膜磁気記録ディスクのような複数の付着層を有する 基板を製造し、処理中にディスクの汚染の危険を最小限にする装置と方法とを提 供することである。

本発明の更に他の目的は、保守がしやすく、保守中の装置の休止時間を少くする ような装置を提供することである。

本発明のこれらのおよび他の特徴、目的、および利点は次の説明および図面を参 照することにより明らかになるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例による装置の平面図を示し、薄膜磁気ディスクや他の 製品を作るための装置を示す。第２図は第１図に示した載荷室の斜視図である。

第３図は第２図の線３−３の方向から第２図の載荷室を見た側面図であり、基板 が隣接する室へ輸送される基板通過用孔を示している。第４図は本装置の付着室 の斜視図である。第５図は本装置の室間を接続するのに用いられるバルブ・ハウ ジングの斜視図である。第６図は第５図の線６−６の方向から見たバルブ・ハウ ジングの一部断面図である。第７図は第５図の線７−７に沿った断面図である。

第８図は第７図の線８−８に沿った一部断面図である。第９図は第１の高周波ス パッタリング室の背面図である。第１０図は第９図の線１０−１０に沿った一部 断面図であ名。第１１図は第９図の高周波付着室中で用いられる高周波付着ター ゲットの一例の水冷シャケ２八図は第１２図のターゲットによってスパッタされ る２個の基板の、基板表面上の点におけるパーセント濃度を計算するための数学 モデルの度数を示した図である。第１３図は第１２図の線１３−１３に沿った断 面図である。第１４図は第１図に示した直流スパッタリング室の背面図である。

２Ｆ！１５図は第１４図の線１５−１５に沿った一部断面図である。第１６図は 第１図の線１６−１６に沿った第１図の載荷室の新面図で、基板キャリヤのラッ クまたはトレイを載荷した状態を示す図である。第１７図は第１６図の線１７− １７に沿った断面図である。第１８図は第１７図の線１８−１８に沿った断面図 であり、いくつかの基板キャリヤが除去されている状態を示した図である。第１ ９図は第１図の装置中で基板を支持するために使用される基板キャリヤの４形式 を示した斜視図である。第１９Ａ図は基板キャリヤの他の形式を示した斜視図で ある。第１９Ｂ図は第１９Ａ図の線１９ｂ−１９ｂに沿った断面図である。第２ ０図はトレイから載荷室がら付着室の基板キャリヤを移送する輸送器へ基板キャ リヤを移送するためのキャリヤローダの分解斜視図である。第２１図は第２０図 のローダの昇降ベローズ機構（基板キャリヤをラックから持上げたり、降したり するのに使用される）の分解斜視図である。第２２図は第２１図のベローズｍ構 へ動作流体を送るために使用されるフィードスルーの分解斜視図である。第２３ 図は第１図の装置の室間な基板キャリヤ、即ち基板を輸送するための輸送器、輸 送トラック、輸送駆動機構の４形式の側面図である。

第２４図は　第２３図の線２４−２４に沿った一部断面図ある。第２４Ａ図は第 ２４図の線２４ａ−２４ａに沿った断面図であり、なおこの図においては、輸送 器は第２３図の室からこの室の右側の室へ移動準備状態にある位置にシフトされ ている。第２５図は第２３図の輸送器の分解斜視図である。第２６図は基板キャ リヤを輸送器から持上げ、付着中に基板キャリヤを回転するプランジャの端部の 斜視図であり１図示のプランジャは基板キャリヤのハブ中への挿入用位置にある 。第２７図は第２６図のプランジャの端部の斜視図であり、図示のプランジャは 基板キャリヤのハブと係合状態にある。第２８図は第２６図のプランジャおよび プランジャ駆動機構の分解斜視図である。第２９図は第１図の装置で使用される 水冷装置のブロック図である。第３０図は第９図から第１３図で示した形式の高 周波スパッタ・ターゲットに対°する水冷装置の一部の平面図である。第３１図 は第１４図および第１５図で示した形式の直流陰極スパッタ・ターゲットに対す る水冷装置の一部の平面図である。第３２図は第１図の装置で使用する真空装置 のブロック図である。第３３図はＦ、９ｇ磁気ディスクおよび他の製品を作るた めの本発明の他の実施例のブロック図である。第３４図は薄膜磁気ディスクおよ び他の製品を作るための本発明の更に他の実施例のブロック図である。

本ＪＩ几０Ｊヨに劃− ＋　（−、か嗜Ｕ 本発明の装置と方法とを、特定の例題を用いて、いくつかの実施例により説明す る。この場合、複数の材料層を低圧ガスＩ５２境内の真空付着により基板上に付 着して薄膜磁気記録ディスクを形成する。しかしながら、装置と方法とはこの典 型的用途に限られるものではないことを理解すべきである。すなわち、この方法 と装置とは一般に、材料の層を基板上に順次真空付着したいときに役立つもので ある。他の例を用いることにより、このような用途には、薄膜光学記録ディスク の製造、集積回路の製造および他の製品の製造がある。

一般に、ｒｃ空付若は、この用途の意味においては、被覆材料の原子を低圧ガス 環境内のターゲットの源から放出する機構を利用している。

被覆材料の原子は付着する基板の表面まで移行するに充分なエネルギーを備えて 放出される。このため真空付着には、スパッタリング（ＤＣスパッタリング、Ｒ Ｆスパッタリング、反応性スパッタリングなどを含む）、薫発性付着、イオンブ レーティング、および中性イオンビーム被覆のような技術が含まれる０通常は、 気相成長法、電気メッキ、あるいは高速固化被覆技術は含まれない。イオンブレ ーティングはスパッタリングと窯発性付着との双方の変形であって、蒸気内で原 子をイオン化し、その後でイオン化した原子のある部分を電界によって基板に引 きつけることから成る。スパッタは本発明で使用している最も重要な真空付着法 であり、しかも他の方法を代表するものであるから１、：の説明の残りをスパッ タ付着に集中することにする。ただし、今後説明する原理はあらゆる真空付着技 術に同等に利用可能であると考えるべきである。

第１図を参照して、装Ｆａ１０の第１の実施例は複数の真空室を備えており、こ れはこの形態では６つのこのような室１２から２２までがら構成されている。こ れらの室は並んで枠２４で支持されている。隣接する室は、バルブの入っている ハウジング２６のような移動通路により共に接続され互いに連絡している。これ らバルブ・ハウジング２６のそれぞれはバルブ２８を備えており、その１つを第 １図に破線で示しである。隣接する２つの室の間のバルブ２８が開くと、隣接す る室がバルブ・ハウジング２６を介して互いに連絡する。これにより基板がバル ブ・ハウジングを通して、室と室との間を移動できる。逆にバルブ２８が閉じる と、隣接する室がバルブによって互いに隔離され密閉される。バルブ２８はその 開と閉との位置の間をソレノイド制御空気シリンダ３０で動作される。空気シリ ンダの１つをやはり第１図に破線で示しである。

室１２から２２までのそれぞれには関連する室内を真空に引くための独立に制御 可能な別個の同様な高真空ポンピング・スタック３４が設けられている。独立に 制御可能な真空ボンピング・スタック３６も室２２内を真空にするために設けら れている。したがって、それぞれの室と関連するバルブ２８が閉じると、その室 に関連する真空ボンピング・スタックがそのような室の中の圧力を所望の大きさ に調節することができる。更に、この調節は装置の他の室の圧力とは無関係に行 うことができる、もちろん、１つのポンピング・スタックを交互に使用して２つ 以上の室を真空に引いてもよい。

第１図の装置において、室１２は装置で処理するために基板をロードする基板載 荷水手段を備えている。また、室２２は処理した基板を装置から取り出す基板除 荷水手段を備えている。その他に、室１４から２０まではその中で基板が存在す る間に基板上に材料の層を付着する処理室手段すなりち付着室手段を備えている 。更に詳細には、室１４から２０までのそれぞれはその中でスパッタターゲット からの材料を基板にスパッタさせるスパッタ室を備えている。更に、特に図示し た実施例においては、その中でスパッタされている材料の種類のため、室１４． １８および２０はＤＣスパッタ室を備えており、一方、室１６はＲＦスパッタ室 を備えている。１対のＤＣスパッタ陰極アセンブリ４０が円形支持板３８により 室１４．１８および２０のそれぞれの前面に取り付けられている。加えて、ＲＦ スパッタ陰極アセンブリ４２が円形支持板３９により室１６の前面に取り付けら れている。同様なアセンブリがこれらの室の背面に取り付けられている。これら のアセンブリは単に支持板３８．３９を取り外してアセンブリを同様な板３８゜ ３９に取り付けられている他のアセンブリと交換することにより容易に交換する ことができる。

処理中、基板は処理径路に沿って室を通過し、付着室１４〜２０の前面および１ ７面の間に設置される。このような室内にあるとき、基板の両側が同時にスパッ タされる。すなりち、前面陰極アセンブリが各基板の前面に層を付着し、背面陰 極アセンブリが各基板の背面に層を付着する。

下に更に詳細に説明するとおり、一般に、室１４から２２までは室１２を室１４ から隔離しているバルブ２８で排気される。処理すべき基板は室１２内にロード され、次にこの室が排気される。その後、基板は室から室へ輸送されて処理され る。室はバルブ２８により互いに隔離することができるため、その中で行うべき 付着に対して所要の動作パラメータを各室内に設定することができる。同時に、 他のパラメータを他の室に設定してこの他の室で行おれている付着を最適化する ことができる。更に、装置が隔離能力を備えているため、隣接する２つの真空室 を他の室から隔離することができる。この場合には、基板をこれらの室の間にあ る開いたバルブ２８を通して、２つの室のいずれの真空をも損うことなく輸送す ることができる。

室の隔離能力により装置の保守が容易になる。１つ以上の室で陰極アセンブリを 修理または交換している間、このような室をバルブ２８により他の室から隔離し 、保守手順の間周囲環境にさらす、その結果。

他の室内の陰極アセンブリは周囲環境から隔離され、したがって水蒸気や酸素の ような汚染物にさらされない、その上、隔離のため、修理しているもの以外のす べての室で高真空を保つことができる。修理を行っても、装置のすべての室に高 真空を作り直す必要はなく、保守を受けた室内の真空だけを作り直せばよいため 、装置の休止時間は少い。

一群の基板を処理してから、それらは除荷室２２から取り出される。

このような取り出し期間中、除荷室は隣接する処理室２０から隔離されるので、 処理は除荷操作中続けられる。

付着プロセスの性能は１つ以上の端末装置４８と関連しているプログラム式ディ ジタル・コンピュータ４６を含む制御サブシステムを用いて監視され制御される 。線５０は概略的にデータ線を示すものであり、この線により信号が装置センサ と他の装置要素とから制御サブシステムに伝達される。他に、線５２は概略的に 制御線を示しており、この線により制御信号が、装置の動作中、バルブや装置の 他の構成要素の動作を制御する装置に伝達される。コンユータ４６のプログラミ ングを下に説明する。

魯１ 第１図から第３図を参照して、載荷室１２のハウジングは一般に、第１および１ １！２の垂直側壁５６．５８．頂部および底部の水平壁６０゜６２、および背面 ！！６４を備えている長方形の箱状構造から成る。その他に、周辺フランジ６６ が頂部壁、底部壁、および側壁の前縁に取付けられ、室の内部に導く開口を取り 囲んでいる。ドア６８は蝶番７０によりフランジ６６の一方の側に取り付けられ ている。ドアはドアを閉めたときフランジ６６に寄りかかる周辺フランジ７２を 備えている。シール６７（第１６図、第１８図）はフランジ６６と７２との間に 設けられていてドアを閉めたときドア６８を室フランジ６６に対し堅く密閉して いる。１対のラッチ７４がドアの自由縁に回転可能に取付けられている。第２図 に示すように、ラッチ７４をラッチ位置に軸止めすると、これらラッチのラッチ ・ローラ７６がフランジ６６の背面に寄りかかってドアを確実に閉じる。ドアの 下縁は取付金具で支持されたローラ７８によりその閉止位置に案内され１周辺フ ランジ６６の下縁から前方に突出するようになっている。したがって、ドアはそ の閉鎖位置に案内され、ラッチされたとき堅く所定位置を保つ。

第３図に最も良く示すように、！２５８には開口８２を通る垂直に細長い基板通 路が設けられている。開口８２は、装置を第１図に示すように組立てたときバル ブ・ハウジング２６の内部と連絡する。開口を通る同様な通路が、下に説明する ように、隣接する付着室の隣接する側壁を通して設けられている。したがって、 バルブ２８を開くと、２つの室は開口およびバルブ・ハウジングを通るこれらの 通路を介して互いに連絡する。その結果、バルブ２８を開いたとき、基板が隣接 する２つの室の間を移動できるようになる。

室１２の庇部壁６２には開口８３（第３図）が設けられていて、これを通してポ ンピング・スタック３４（第１図）により真空が作られる。

円筒形のポンピング・スタック取付はフランジ８４は開口８３を取り囲んでいる 。フランジ８４は底部壁６２から下向きに突出しており。

第１図に示すように、ポンピング・スタック３４がフランジ８４に取付けられて いる。

密閉した覗き窓８６が頂部壁６０と側壁５６とを貫いて設けられていて装置のオ ペレータが室１２の内部を目視検査できるようになっている。８８で示しである 。室１２の背面壁６４を貫く窓は、室内への輸送器駆動機構およびローダ−駆動 機構のような装置構成要素の通路として設けられている。他に２図示してないが 、他の開口が圧力ゲージ、空気源などのために設けられている。

′Ｍ１２を枠２４に取付けると、室の底部壁６２の下側に接続している１対の支 持棒９０が枠２４の水平板の部分に落若く、これで室が安定に支持される。枠自 身は室が垂直に整列し、開口８２を通る通路がｉＩ！線になるように平らに置く 。

除荷室２２は室１２の鏡像であり、そのため詳細には説明しないことにする。

第１図と第４図とを参照すれば、付着室ハウジングのそれぞれは同様な構造をし ている。このため、付着室ハウジングについては第４図に示す室１４のハウジン グを参照して説明することにする。更に、付着室は載荷室および除荷室１２．２ ２と同様である。したがって、除荷室と載荷室との同様の構成要素に対応する室 １４の構成要素には対応する番号を付けである。

付着室１４は蝶番付きドアーと周辺フランジ６６とが無い点で載荷室１２とは異 なっている。その代わり、前面板９２が付着室の前面に９２に固定されて、これ らの開口を閉じるとともに陰極アセンブリ４０．４２を室内の付着用の所定の位 置に取付けている。また、室１４から２０はそのそれぞれの側壁に隣接する室の それぞれ中間にあるので、開口８２を通る基板径路はこれらの室の側壁のそれぞ れを通して設けられている。したがって、基板は装置１０の動作中１つの室から 次の室へ通過することができる。付着室の頂部壁６０は室の前壁、後壁および側 壁の上縁に設けられているフランジ６１に取外し可能に取付けられている。シー ルがこれら構成要素６０．６１の間に配設されている。これにより付着室の内部 へのアクセスは上方から行われる。

室１２から２２までのそれぞれは剛性のある耐久構造であり、たとえば、ステン レス鋼またはアルミニウムのような強い材料で作られている。

それぞれの室１２から２２を互いに選択的に隔離するバルブ・アセンブリを第５ 図から第８図に示す、先に記したとおり、各バルブ・アセンブリはバルブ・ハウ ジング２６を備えており、その中にバルブ２８が設置され、空気シリンダー３０ により操作され、バルブ・ハウジングを選択的に開閉する。六ルブが開くと、バ ルブ・ハウジングを通しておよび隣接する室の間に通路ができる。逆に、バルブ が閉じると、隣接する室が隔離されるー、すなわち、互いに密−閉される。

更に詳細には、バルブ・ハウジング２６は内部の第１バルブ通路１０２をＰ４定 する第１中空箱部分１００と、内部の第２バルブ通路１０６を固定する第２中空 箱部分１０４とを備えている。バルブ・ハウジングはまた部分１００と１０４と の中間に中空のボンネット１０８を備えている。バルブ通路１０２と１０６とは 、第７図に示すように、ゲート・バルブ１１０が閉止位置に移るとき以外は、バ ルブ・ボンネットを介して互いに連絡している。バルブ１１０は閉じると、第１ バルブ通路１０２を第２バルブ通路１０６から密閉する。

第１および第２バルブ通路１０２と１０６とは、開口８２を通る室側壁通路と断 面の大きさおよび形状が同じである。このことに関し１図示した実施例において は、開口８２の大きさは＠３インチ（７，６２ｃｍ）、高さ２２インチ（５５， ８８ａｎ）の構成要素が通過できるようになっている。バルブの部分１００には 取り付はフランジ１１２が設けられており、これは開口８２を通る室通路が第１ バルブ通路１０２と整列している状態で１つの室の壁５８に固定されている。ま た、バルブの部分１０４には取り付はフランジ１１４が設けられている。フラン ジ１１４は開口８２を通る室通路がバルブ通路１０６と整合した状態で隣接する 室の！５６に固定されている。シール１１３と１１５とはそれぞれのフランジ１ １２，１１４と壁５８，５６との間を封止している。

したがって、バルブ１１０を第７図に破線で示すその開放位置まで動かして、基 板をバルブ・ハウジング２６を通して隣接する室の間を矢印１１８で示すような 方向に移動させることができる。逆に、バルブが第７図に示す閉位置にあるとき は、隣接する室はバルブにより互いに密閉される。密閉されると、室の間の基板 の移動が阻止され、その室の中は異なるガス圧Ｉ２境に保たれる。バルブ１１０ は室の間を効果的に密閉する０例示したバルブは、バルブを横切って１気圧の差 圧を密封するとき、最大漏れ串が１秒間につき１立方センチメートルあたりｌＸ ｌ０−’気圧である。

ボンネット部分１０８は、平行に一定距ｗ１＠れて配置されている垂直側壁１２ ２，１２４と端部壁１２６を有し、長方形の箱状構造を成している。ボンネット 部分の他の蟻はフランジ１３２に取り付けられたカバー１３３で閉じられている 。頂部壁１２８と底部壁１３０とでボンネットが完成する。バルブ１１０の１つ の面が、バルブが開位置と閉位置との間を動くとき壁の内面１２４と係合する。

バルブ１１０により支持されているバルブシール１３４はバルブと壁１２４との 間に配置されている。シール１３４はバルブが閉じたとき密閉する目的でバルブ 通路１０２を取り囲んでいる。たとえば、第７図および第８図のローラ１３８は ボンネットｇ１１２２の内面に対して支持されていて、バルブ１１０を壁１２４ の方に押し付けている。更に詳細に述べると、ローラ１３８はリンク１３９（第 ７図）によりバルブ１１０に枢軸止されている。バルブが閉位置に近づくにつれ て、運動を主導するローラ１３８が端部壁１２６に寄りかかる。バルブ１１０の 運動を継続すると、リンク１３９がこのようなローラと結合して回転し、ローラ １３８が壁１２２に対して支持され、バルブ１１０を壁１２４の方に押しつける 。

先に説明したとおり、シリンダ３０はバルブをその開位置と閉位置との間を移動 させるために利用される。シリンダ３０は空気圧で動作れたピストン１４０を備 えている。ピストンロッド１４４は、ピストン１４０からシールを通してボンネ ット１０８の中に延び、そこでピストンロッドの端がバルブ１１０と係合してい る。ソレノイド１５２で制御される空気流バルブ１４６は導管１４８かあるいは 導管１５０を通して空気を導く、空気が導管１４８を通して導かれる状態では、 ピストン１４０は第６図に示すように右に移動し、バルブ１１０が開く、逆に、 空気が導管１５０ユを通して導かれる状態では、ピストン１４０は第６図で左側 に移動し、バルブ１１０が閉まる。ソレノイド１５２はコンピュータ４６（第１ 図）から発生する制御信号に応じてバルブ１１０の位置を制御する。導体１５４ はソレノイドに電力を伝える。

第１および第２バルブ位置検知用リミット・スイッチ１５６，１５８が設けられ ていてバルブのそれぞれ開位置および閉位置を検出し、バルブ位置を示す信号を コンピュータに伝える。第６図を参照して、バルブがこの図に示すように開位置 にあるとき、センサ１５６のばね偏倚ステム１６０はピストンロッド１４４に形 成された円環溝１６２の中にある。ステム１６０がこの位置にあるとき、バルブ 開放表示信号がセンサ１５６によりコンピュータに伝えられる。同時に、センサ １５８のステム１６４はピストンロッド１４４により後退位置に保持される。

対照的にバルブが閉位置にあるとき、ステム１６４はピストンロッドに形成され た円環溝１６８の中にある。ステム１６４が溝１６８の中にあるとき、バルブ閉 止表示信号がセンサ１５８からコンピュータに送られる。同時に、ピストンロッ ド１４４はステム１６０を後退位置に保持する。このようにして、各バルブの位 置がコンピュータにより監視され、制御される。

このようにバルブ・ハウジング２６は、これを通して装置１０の室が互いに連絡 する移動通路の一形態を成している。更に１例示したバルブ構造はそれぞれの室 を互いに選択的に隔離する有効な手段の一形態を成している。

付−石二ｍ 処理′Ｍ１４．１６．１８および２０を第９図から第１５図に示す、基板処理中 、以下に説明するとおり、基板は始め載荷室１２から付着室１４に運ばれる。ス パッタリングは室１４の中で行おれて、同時に、その中に２２置された基板の両 側にクロムから成るような下層を付着する。その後、基板は室１６に運ばれ、こ こで第２の層が基板の両側に同時にスパッタ付着される。第２の層はコバルト白 金層のような磁性材料から成ることもある。、室１６から、基板は室１８に運ば れ、ここで第３の層が基板の両側に同時にスパッタ付着される。この第３の層は クロムから構成されてもよく、第３の層を通って磁性層に腐食性の酸素が拡散す る可能性を最小にする酸化障壁を形成する０部分的に処理された基板は次に処理 室２０に移される。室２０で、炭素から成るような磨耗Ｍｆｆｉ基板の両側に同 時にスパッタ付着されて処理を完了する。室２０から、基板は除荷室２２に移さ れ、続いて装置から取り出される。

例示した実施例において、室１６は高周波付着室を備えており、第９図から第１ ２図を参照して容易に理解するとかできる。垂直方向を向いている第１および第 ２高周波陰極アセンブリ４２は室１６の中に室の前面壁および後面壁に沿って支 持されている。これらのアセンブリは同様であるから、前面アセンブリについて のみ詳細に説明することにする。先に説明したとおり、アセンブリ４２は板３９ を支持するように取付けられており、この板は付着室の前面壁９２に取付けられ ている。随意に設ける中央円筒形覗き窓を使用して室の内部を板３９を通して見 るようにすることができる。円環状ターゲット絶縁体１７２が支持板３９に固定 されている。絶縁体はスパッタ・ターゲット１７４が取付けられている水冷ジャ ケットを支持している。ターゲット１７４のスパッタ而１７６は室の前面壁と、 また付着室内に設置された基板の前面と平行である。

水冷ジャケットはジャケット前面１７８を備えており、これにジャケット背面板 １８０が固定されている。ジャケット前面１７８とジャケット背面板１８０とは 銅のような導電性材料から形成されている。第１１図に示すように、ジャケット 前面１７８は環状で、外部円形リブすなりち壁部１８２と内部環状ハブ１８４と を備えている。ジャケット背　゛面板１８０は環状であり、第１０図に示すよう に、ジャケット前面１７８に取付けたとき、その外面が壁１８２とハブ１８４と の外面と同一面になっている。溝（チャンネル）１９０がジャケット前面１７８ の表面に形成されている。これらの溝は溝画定壁により分離されており、この溝 画定壁はジャケット前面とジャケット背面板とを糺み立てたとき背面板１８０の 内面に寄りかかって溝を閉じている。

このように、背面板１８０とともに、これらの溝は冷却用ジャケットを通る回り 道の冷却水流路となっている。このように、冷却水は入口１９２に入り、矢印１ ９４の方向に溝に流入し、出口１９６の方に流れる。この冷却水はスパッタ・タ ーゲット１７４の動作温度を所要レベルに保つ。

水の供給管路と戻り管路１９８，２００（第９図）はそれぞれ入口１９２と出口 １９４とに接続されて冷却水を冷却用ジャケットの内外に循環させている。導管 １９８．２００は導電性でよく、冷却流体ばかりでなくＲＦ電力をターゲット構 造体に供給するのに使用する。ただし、一般的には、ＲＦ電力は水供給管路１９ ８に沿って供給され、一方水戻り管路２００はプラスチックのような絶縁材料製 である。木管路シールド２０２は支持板３９に取付けられて水供給管路および戻 り管路を室１６に入る場所で保Ｓしている。シールは、゛いくっかに２０４の番 号を付けであるが、真空ボンピング・スタック３４によりＢ真空に引かれるよう に室１６を密閉している。

第１図の装置において、室１６はその中で薄膜磁気ディスクの動作磁性ｌｉ４の 付着が行おれる室である０例示した実施例では、この磁性層はコバルトおよび白 金から成るターゲットスパッタすることによって形成される。

スパッタリング・プロセスを理解するには、下に詳細に記述する材料輸送装置に 関する情報が必要である。一般に、処理すべき基板２゛６０はキャリヤ２２０（ 第１９図）で支持され、基板を載せたキャリアはロボットまたは輸送器２２２（ 第１０図）により室から室へ輸送される。

輸送器２２２はトラック２２４上に支持され、輸送器部動機構２２６で駆動され る。スパッタリング中、キャリヤ２２０は基板２６０を付着室の２つのターゲッ ト・アセンブリ４２の間の中心に置いた状態で垂直面内に支持される。更に詳細 には、輸送器２２２はキャリヤを付着室１６の中心に位置決めする。このように 位置決めされたとき、プランジャ２２８がプランジャ駆動機構２３０により動作 し、まずプランジャを軸方向に移動してプランジャのキャリヤ把握先端部２３２ をキャリアのハブ２７８（第１９図）に挿入する。次にプランジャの先端がキャ リヤをつかんでこれを輸送器２２２から上方に持上げる０次に輸送器２２２は、 室内ではあるが陰極アセンブリ４２と付着プロセスとに邪魔にならないところに ある駐留位置まで駆動される。他に、プランジャ２２８は回転し、こわによりキ ャリアが回転する。ディスク２６０は、例えばシーブ２８８（第１９図）により または溝２８３（第１９ａ図）の中に支持され、プランジャの回転によりディス クがスパッタ・ターゲット１７４を通って遊星運動をする。開口２３８（第１２ 図）はターゲット１７４を貫いて設けられていて、プランジャ２２８がターゲッ トを通って、そして付着室に入ることができるようになっている。磁性動作層を 付着する際に使用するターゲット１７４をもう一度参照すると、ターゲットは、 スパッタされた層の磁気的性質を確定するために白金の百分率を制御できるよう に、白金とコバルトとの均質な鋳造混合物でよい。−例として、コバルト９６％ 対白金４％のターゲットが好適である。しかしながら、均質なターゲットを鋳造 するのが高価で且つ困難であるため、例示した実施例においては、ターゲット１ ７４を白金リング２０６を環状コバルト板２０８の表面に同心的に取付けて形成 している。同心のコバルト・リング２１０は、外径が白金リングの直径より小さ いが、白金を所定位置に保持している。リング２１０には白金リングの内縁を受 ける環状のへこみがある。コバルト・リング２１０内に食い込んでいるねじファ スナ２１４はコバルト・リング２１０を板２０８に固定し、これにより白金リン グ２０６を所定位置にクランプしている。コバルト・プラグ２１６がファスナ２ １４の上に横たわっている。プラグ２１６はリング２１０のファスナ受は川へこ みに圧入されている。このように、ターゲット１７４のスパッタ表面１７６は、 白金リングの露出部分の他は、全体的にコバルトから構成されている。

露出している白金リングの面積あるいは幅は基板上にスパッタされる白金とコバ ルトとの比を決定する。その上、限界範囲（すなわち、はぼ０から２０％の白金 濃度まで）以上では、白金濃度が増えれば増えるほど、得られる磁性層の保磁度 が大きくなる。したがって、白金リングの露出面積の大きさを調節することによ り、得られるディスクの保磁度がある程度制御される。

一般に、所望の割合の白金濃度の膜を得るには、白金リングの露出面積の全ター ゲット面積に対する比を所望の百分率と等しくすべきである。したがって、３％ の白金濃度を有する磁性層を形成するには、白金リングの露出面積を全ターゲッ ト・スパッタ表面積の約３％に構成し、残りの９６％をコバルトにすべきである 。白金リング２０６の露出している面積、したがって白金濃度は、コバルトのカ バーリング２１０の外径を制御することにより容易に制御される。カバーリング ２１０の直径は白金リングの所望の面積を露出させるように望みどうりに変える ことができる。したがって、スパッタ磁性層内の白金の百分率含有量は望みどお りに容易に、調節でき、制御でき、あらかじめ決めることができる。

一層特定の例として、複数の９５ｏｙｎのディスクが（第１７図に示すように） 円形キャリヤ２２０に取付けらｊしたシーブ２８８に支持さ九、キャリヤの中心 からシーブの中心まで７．２８インチ（１８，４９ｃｍ）の半径で一定間隔に配 置されていると仮定しよう、この例では、また、付ｆｆ室１６の中で前および後 のスパッタ面１７６と隣接する基板２６０の表面との間に２インチ（５，０８ａ ｍ）の水平間隔が存在すると仮定する。その他に、ターゲット１７４は、厚さが 約０．２５インチ（０゜６４国）で外径が約２４インチ（６０，９６国）のコバ ルト板２０８を備えていると仮定する。また、白金リング２０６は厚さが約０． ３０インチ（０，７６ａｎ）、外径が１２．６インチ（３２ａｎ）、内径が１１ ．６インチ（２９，４６ｃ＋ｏ）であると仮定する。加えて、コバルトのカバー リング２１０は内径が約１０．５インチ（２６，６７０１１）で外径が１２．２ ８インチ（３１，１９ａｍ）であると仮定する。また、カバーリング２１０の厚 さは、コバルト板２０８と接触するところで、約０．０９６インチ（１，２４０ １１）であると仮定する。こうすると、白金リングの露出部分の内径は１２．２ ８インチ（３１，１９ｃｍ）である、下にキャリヤ２２０の説明と関連して説明 するように遊星運動が基板に加えられ、スパッタリングが下に説明するように行 われると、得られる磁性層の白金濃度は約３から４％である。また、この特定の 白金リングが実質的に全部露出されると、得られる白金濃度は約１０％であるが 、これは基板の大きさが異なると変化する。また、白金リングを全体にコバルト で覆うと白金濃度が０％になる。他のディスクの大きさと形状とに対しては他の 結果が得られる。

陰極スパッタ・アセンブリ４２のそれぞれは、プラズマ・プロダクツ社が製造し 、型番ＨＦ　Ｓ　−３０００Ｄと名付けられている３キロワツトの高周波数ダイ オード源のような市場で入手可能な＠源から電力の供給を受ける。他に、Ｐ　１ 　ａ　ｓ　ｍ　ａ　−Ｔ　ｈ　ｅ　ｒ　ｍ、Ｉｎｃ、から入手できる回路網型番 ＡＭＮ−３００Ｅのような市場から入手可能な高周波自動整合回路網６７４（第 ３０図）が従来の仕方で利用される。

室１６内でのスパッタ期間中、基板２６０はあらかじめ排気した室に設置される ０次にこの窓を約７ミクロンのアルゴン・スパッタガスで加圧する。このスパッ タガスに従来の方法で点火して室内にプラズマｔｔ発生する。また、電力をター ゲラｌ−１７４に加えてスパッタリングを起す。基板とキャリヤはプランジャ２ ２８を介して接地されている。プランジャが回転するにつれて、遊星運動が基板 に与えられ、ターゲットがコバルトと白金とをキャリヤに支持された基板上に付 着させる。１８００ワツトの電力を各ターゲット１７４に加えて、約２分生の間 に、４００オングストロームの磁性層が作られる。厚さを変化させることは可能 でその場合でも、やはり満足な磁性薄膜記録ディスクが得られるが、４００オン グストロームの層が非常に良好である。

また、遊星運動するように支持するとき、基板はスパッタリング中スパッタ表面 １７６に対して動く。その上、基板上のある与えられた点はターゲットのスパッ タ表面１７６上の複数個の点に対し連続的に移行する。このターゲットのスパッ タ表面上の点は与えられた点からスパッタ表面に突出している水平線と交差する 、すなおちマツプされる。

更に詳細には、基板上の与えられた点は、スパッタ表面１７６上の内向きおよび 外向きに渦巻く通路にマツプされる。このように、基板面上の与えられた点およ び他の点は付着中にスパッタ表面１７６の同じ領域によって絶えずスパッタされ ることはない。その結果、ターゲット１７４の特定の領域からスパッタする際の 非一様性は平均される傾向があり、−貫した厚さの屑が基板上にスパッタされる ようになる。

すなわち、ターゲットに対する基板の運動は、ターゲットの特定領域からスパッ タする際の非一様性が基板のスパッタされる表面にわたり一様に集積されるかあ るいは平均されるように行われるのである。

更に、付着の割合は、基板面上、プランジャ２２８の中心から約３１／２インチ （８，８９ｃｉ）から１０インチ（２５，４国）までの場所で５％以内で一様で ある。このように、この装置は、均一な付着が起るキャリヤ上の場所にディスク を支持することによって、いろいろな大きさの３膜磁気ディスクを製造する際に 使用できる。装置が処理する一般的なディスクの大きさには、　９５ｍｏ＋（３ ｌ／２インチ）直径のディスク、　１３０ａｎ（５ｌ／４インチ）直径のディス ク、および２１０ｙｎ＋（８インチ）直径のディスクがある。保磁度はスパッタ した磁性クロム層の厚さに影響される。したがって、ディスクごとにこれらの厚 さを制御すれば、得られるディスクの保磁度は一様になる。たとえば、保磁度は ディスクが変っても２０工ルステツド以内に制御することができる。

更に、白金リング２０６を有するターゲット１７４を使用すれば得られるディス クに半径方向の保磁度勾配を付与することができる。ディスクを典型的な磁気記 録ディスクの用途に使用するときは、ディスクは円環状であり、回転し、読み書 きヘッドはディスク上を飛走し同心円トラック上で読み書きするように設置され る。ディスクに対するヘッドの走行の速さは、ヘッドがディスクの外側のトラッ クに読み書きしているとき、内側のトラックに読み書きしているときと比較して 大きく、且つヘッドはディスク上を高く飛走する。また、磁気記録ディスクでは 、記録密度はディスクの内側に近ずくトラック上の方が外側に向うトラック上の 密度と比較してはるかに大きい。

ディスクの磁性層の半径方向の保磁度が一定であると仮定すれば、ディスクの外 側に近いトラックに書き込むことは、このような外側のトラックにおいて書き込 み電流を増さないかぎり不可能であるかあるいは不確実である。書き込み電流を 増す必要があるのはヘッドがディスクの内側から外側のトラックへ外向きに動く につれてディスク面上方をより高く飛走するからである。一定電流で書き込むた めには、これは多くの用途で非常に望ましいことであるが、磁性層の半径方向保 磁度をヘッドの飛行高さが増すにつれて減るように調節しなければならない。換 言すれば、ディスクの保磁度をディスクの中心からの半径方向の距離が増すにし たがって減らすべきである。

したがって、半径方向の保磁度がディスクの内側から外側まで半径方向外向きに 減少する。保磁度の半径方向の勾配を有するディスクが望ましい。ここに示す装 置ではこのような勾配を、磁性層のコバルト中の白金の濃度をディスクの内側か ら外側へ向って次第に減らすことによって作り出している。白金の濃度が減少す るにつれて、保磁度が減少する。勾配は下に説明するように第１のスパッタ・ク ローム下層の厚さを変えても高められる。

例示した実施例においては、白金リング２０６をそのリングの露出部の中心がキ ャリヤ２２０のシーブ２８８（第１０図）のほぼ中心になるような大きさにする ことにより、保磁度の半径方向勾配を作り出しており、これはディスクの内側か ら外側まで約５０エルステツドである。白金リングの大きさをリングの中心がシ ーブ２８８の中心から遠ざかるように移して変えると、保磁度の半径方向勾配は Ｏに近づいてから反転する。

基板」−の場所の百分率白金濃度は、したがって保磁度の半径方向勾配は、特定 の白金コバルトのターゲットの構成から生ずるものであるが、実験的に測定する ことができる。加えて、円環状または円形のコバルト板２０８上に同心的に取付 けられた白金リング２０６から成るターゲット１７４によるスパッタリングで得 られる百分率白金濃度は次の数学モデルによりある精度で子側することができる 。これについて第１２Ａ図を参照して説明する。

このモデルでは、次の定義を使用する。

ターゲット平面：コバルト板２０８の表面で画定される平面１７６゜基板平面　 ：ターゲット平面に平行で、基板が基板キャリヤ２２０上で回転するにつれてタ ーゲットからスパッタされるディスク基板２６０の表面を含む平面。

均質なターゲットの単一の無限に狭いリングから基板平面内の任意の点へのスパ ッタリングを記述する方程式（式Ａ）は、先行技術の出版物、すなわち、１９７ ０年に発行されたＭａｉｓｓｅｌ　ａｎｄＧｌａｎｇの編集になるｒＨａｎｄ　 ｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｔｈ１ｎ　ＦｉｌｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪ　（Ｎ膜技術ハン ドブック）のページ１〜５８に、次のように与えられている。

Ｎ＝基板平面内の半径Ｑの点Ｐ１における付着率（単位時間あたりの原子数）。

Ｃ＝ターゲット材のスパッタ率または取率に比例する常数。

Ｓ：ターゲット平面内の、ターゲットの原点Ｃ１からの、ターゲット・リングの 半径を表わす変数。

Ｑ＝基板平面の原点Ｃ３から点Ｐ１までの半径を表わす変数。基板平面の原点Ｃ ｔはターゲット平面に垂直な線上にあり、ターゲット平面の原点Ｃ１を通過して いる。

ｈ＝メタ−ット平面と基板平面とを分離する距＠（すなりち、Ｃ＋からＣ１まで の距離）を表わす変数。

コバルト板２ＣＰ８上に露出され、内側半径Ｓ１、外側半径ｓｘ（各半径は中心 ＣＩから測っている）の白金リング２０６に対して１式（弐Ｂ）は次のように積 分することができる。

同様に、内側半径Ｓ、まで延びている外側半径Ｓ、を有し、上記の白金リング２ ０６以外は全部コバルトであるターゲツト面１７６に対しては、次のように（式 Ｃ）書くことができる。

上の式において、接尾辞Ｐ、とＣ０とはそれぞれ白金とコバルトとを指す。キャ リヤ２２０上にあるディスク２６０上の点Ｐｌに対して。

０＝Ｑ−＋γｃｏｓθ ここで Ｑ、＝ディスク基板２６０の中心Ｃ１から基板平面の中心Ｃ３までの半径。

γ、０　＝基板ディスク２６０上の点か、のその幾何学的中心Ｃ１に関する座標 。

注：近似として、基板の中心Ｃ１は支持シーブ２８８の中心にあるものと仮定す る。これはシーブの直径がディスク２６０の中心穴の直径に等しいとき妥当であ る。

式（Ｂ）と（Ｃ）゛とは次のようになる。

Ω、＋γＣＯＳθをＱに代入したとき式（Ｂ）と式（Ｃ）とに記された同じ関数 関係を示している。

ディスク基板２６０の上の点Ｐ１の、基板キャリヤ２２０の回転中に遊星通勤を 受けるにしたがって行う運動は、角θにわたって積分することにより表わされる 。

次に、ディスク基板上の半径γの点Ｐ１に対する合金組成（百分率白金１％Ｐ、 （γ））は次のように与えられる。

また、半径γ、における付着の厚さの、他の半径γ、における厚さに対する比は 次のように近似される。

上の積分は標準の数学的手法を用いて最もよく評価される。これらの積分から、 基板の中心から特定の半径距離における白金の百分率濃度を計算することができ る。その他に、半径方向の濃度勾配も計算することができ、与えられたターゲッ ト構成から製造されるディスクの性能を予測する際に使用することができる。

特定の例として９点Ｐ、における白金の原子百分率濃度が、次のパラメーター値 を使用したとき、５０％と計算された。

Ｑ、＝７．２８　インチ（１８，４９ａｎ）γ　＝１　インチ（２，５４ａａ） ｓ、二〇　インチ（Ｏａｎ） ｓ、＝６．０７６インチ（１５，４３ａ１１）ｓ、＝６．３００インチ（１６， ０ａｎ）ｓ、＝１２．０　インチ（３０，４８０１１）ｈ＝２　インチ（５，０ ８ａｏ） コバルトと白金とに対する相対的スパッタ率は出版されているスパッタ収率の表 から推定することができる。たとえば、上記のハンドブックの４−４０ページの 表２で、６００ボルトのイオンｍＷエネルギを用いてアルゴン中でスパッタした コバルトおよび白金に対するスパッタ収率はそれぞれ１．４および１．６と与え られている。したがってＣ，ｔのＣｃ、に対する比は上に示したように１．１４ である。

上に計算した百分率濃度は、上に掲げたパラメータ値により記述される幾何構造 を用いてスパッタした試料に対して、ラザフォード後方散乱により測定した４、 ８％という平均白金濃度側定植とよく対比している。

スパッタ川シールド２４０も付着室内に設けられていて付着を基板上に集中する とともに室の他の区域を不必要な付着から遮蔽している。

例示した付着室２０は室１４および１８と似ている。ただし、これは室１６のよ うな高周波スパッタ室でよい。この場合には、室１６とは異なり、室２０は内部 に設置した基板に耐磨耗材料を付着する。

−例として、酸化コバルト磨耗層の高周波反応性スパッタリングを採用する。こ の例では、コバルトのターゲットを使用し、室２０を２０％の酸素と８０％のア ルゴンとから成るスパッタガスで約７ミクロンまで加圧する。典型的なスパッタ 時間は、スパッタ・ターゲットに゛２キロワットの電力を加えたとき、５．６分 である。これでは約５゜Ｏオングストロームの磨耗層が得られる。このような層 はコンピュータのディスク駆動ヘッドに１００００回の発進・停止を加えたとき 満足な耐磨耗性を示す、他の例として、室２０内に下に説明するように炭素の磨 耗層を付着するＤＣスパッタリングを行ってもよい。

このような磨耗層は基板上に付着した下層を保護する。この磨耗層ぷを理解する ことに関連して、基板がコンピュータのディスク駆動装置に使用される磁気記録 ディスクを含むと仮定する。動作中のディスク駆動装置への電力が遮断されると １回転しているディスクの速さが落ち、ディスク駆動装置のヘッドの飛走動作が 止まり、ディスク上を引きずられ始める。磨耗層は、電力が遮断されたときヘッ ドがディスク上を引きずられることから生ずる磨耗を最少限にして、ディスクの 寿命を長びかせる。

室は上に説明したように互いに隔離することができるので、個々の室での、スパ ッタガス圧力、スパッタガス、スパッタ時間および電力のようなスパッタリング に影響するパラメータを、実行する特定のスパッタ付着に対して最適にすること ができる。

−′　バ・　１′戸′” 付着室１４．１８および２０は第１４図および第１５図を参照すれば最もよく理 解される。前に記したスパッタ室１６中の部品に対応する部品には、対応する番 号が付けてあり、したがって詳細には説明しないことにする。

図示した第１図の装置において、室１４と１８とはそれぞれ、室内に設置された 基板上に、クロム層を付着するように作られており、室２０は炭素層を付着する ように作られている。この付着は直流スパッタにより行オ】れる。市場で入手で きる陰極スパッタ・アセンブリ４０をこの目的に利用することができる。たとえ ば、ある好適なアセンブリはＶａｃ−”Ｉ”ｅｃ　ＳｙｓｔｅｍｓからＦｌｅｘ ｉｍａｇの商標のもとに販売されている直流平面型マグネトロン・スパッタ陰極 を備えている。これらの陰極は５インチ（１２−７ａｍ）Ｘ１０インチ（２５， ４ＱＩ）の長方形の水冷式の定格５キロワツトのターゲットを備えている。この ような陰極には、Ａｄｖａｎｃｅｄ　ＥｎｅｒｇｙＳｙｓｔｅｍｓから供給され るような、市場で入手可能な５ｋｗの電源から電力を与えることができる。

第１４図および第１５図に示すように、このような２つの陰極アセンブリ４０を 室の前面に２個、背面に２個設けることができる。また、前面と後面との陰極ア センブリは室内の基板２６０を含む平面から等しい距離にある。第１５図の右側 の部分を参照すると、２つの前面陰極アセンブリ４０が円形支持板３８に固定さ れており、この支持板は付着室の前面壁９２に締め付けられている。陰極アセン ブリ４０は水の入口管路および出口管路１９８，２００（第１４図）＠経由して 従来どおりの方法で冷却される。その他に、電力は化カケーブル２４８を経由し て陰極アセンブリに与えられる。明瞭のため、水の管路と最上部の電カケーブル とは第１５図のこれらの陰極アセンブリの図から除外しである。陰極アセンブリ ４０のそれぞれは支持板３８を貫ぬく対応する形状をした開口の中に挿入された 陰極ハウジング２５０を備えている。水冷ジャケット２５６上に設置されたター ゲット２５４を備えているＤＣスパッタ・ターゲット・アセンブリ２５２は陰極 ハウジング２５０の中に支持されている。絶縁体２５８は陰極ハウジングをター ゲット・アセンブリから分離している。クランプ２５９はアセンブリ２５２を所 定位置に保持している。スパッタリング中、材料は基板がキャリヤ２２０（第１ ９図）によりターゲットを通過して運ばれるにつれてターゲット２５４の表面か ら基板２６０にスパッタされる。室１４および１８のターゲット２５４はクロム から成っており、一方、室２０のターゲット２５４は炭素から構成されている。

カバー板２５１は陰極ハウジング２５０の支持板３８から顔を出しているところ を囲んでいる。いくつかを２４２の番号で示しである、好適なシールが室１４． １８および２ｏを密閉している。

第１４図の室内での典型的なスパッタ・プロセスの期間中、キャリヤ２２０に載 っている基板２６０はターゲット２５４を通過して遊星運動を行う、室はアルゴ ンで約７ミクロンに加圧され、プラズマが点火される。ターゲットが、たとえば 、印加電力約３００ボルト、２アンペアで約５分間スパッタされると、約３００ ０オングストロームの第１のクロム下層が基板上に付着する。

クロム下層の厚さがその下のコバルト白金磁性層の保磁度に影響す□　ることが わかっている。すなわち、クロム下層の厚さが増すにしたがって、磁性層の保磁 度が増大する。この保磁度はクロム下層の厚さ１００オングストロームにつき約 ７エルステツドの割合で増大する。

ディスクごとに下層の厚さの一貫性を制御することにより、薄膜磁気記録ディス クの保磁度の一貫性の付加的制御が維持される。

更に、下層の厚さを半径方向に変化させることにより、得られるディスクに保持 度の半径方向勾配を作り出すことができる。スパッタｌＩ３極４０を第１４図お よび第１５図に図示した構成に配置し、基板をスパッタ中遊星蓮動させると、イ ：）られるクロム下層は基板の内側の半径位置の方が外側よりいくらか厚くなる 。したがって、このクロム下層の付着も、先に説明した所望の基板の内側の部分 から外側の部分へ高い方から低い方へ移動する半径方向の保磁度勾配に寄与して いる。得られる薄膜磁気記録ディスクの保磁度は、クロム下層のスパッタとコバ ルト白金層のスパッタとの間の時間を約５分以下に限定すれば、ディスクごとに 一層よく予測でき且つ一層一様になることがわかっている。

本発明の装置によれば、この時間は、基板が室から室へ容易に移動されるので容 易に達成される。

好ましい実施例における室１８も基板上にクロム外層をスパッタするのに利用さ れる。このクロム外層はコバルト白金層を酸化あるいは腐食から保バする酸素拡 散障壁となる機能を持っている。約２５０オングストロームのクロム外層はこの 目的に好適である。したがって、室２０では、４つの陰極アセンブリ４０がある ように示しであるが。

１つの前面アセンブリと１つの後面アセンブリ４０とだけが一般的に使用される 。２つのターゲツト室がある場合、この外層は、たとえば約０．７アンペアで３ ００ボルトの電力を２．５分間印加してターゲットをスパッタすることにより付 着する。７ミクロンのアルゴン・スパッタガスのＦＭ境が好適である。

室２０で炭素磨耗層をスパッタする際、４つの炭素陰極アセンブリ４０を、２つ を室の前面に２つを室の背面に使用する。４００オングストロームの磨耗層を作 り出すには、ターゲットに、たとえば約３アンペアで３００ボルトの電力を３． ５分間印加してスパッタする。

７ミクロンのアルゴン・スパッタガスの環境がこの磨耗層付着にも好適である。

上には特定の処理室内での特定のスパッタ操作について説明したが、前記のスパ ッタ・アセンブリを希望に応じて他の真空付者アセンブリで容易に置き換えるこ とができる。これは単に板３８．３９を取り外し、これを異なる構成のターゲッ トを有する板で置き換えればよい、また、基板上に付着すべき層の数に応じて使 用する付着室の数を少くしたり多くしたりすることができる。

？１ 処理中に基板を移送したり取り扱ったりする材料処理システムを第１６図から第 ２８図に示す、このシステムは、処理中に基板２００を運搬する遊星基板キャリ ヤ２２０を備えており、その一つを第１９図に示しである。材料処理システムの 他の構成要素はラックまたはトレイ２７０であり、一つは載荷室１２に、一つは 除荷室２２に設置されている。ｇ荷室１２のトレイ２７０は処理前のキャリヤ２ ２０を支持するが、除荷室２２のトレイは処理後のキャリヤを支持する。この後 者の機構はキャリヤ２２０を輸送器２２２との間で移送する。輸送器２２２、ト ラック２２４、および輸送器駆動アセンブリ２２６は更に材料処理システムの構 成要素を備えている。この他、プランジャ２２８とプランジャ駆動２３０も材料 処理システムに含まれている。

Ｅ’　ｌ　＋　。

本発明の装置では、キャリヤ２２０　（９ｊＳ１９図、第１９ａ図）のようなキ ャリヤ手段が設けられていて、スパッタによる付着室内で典型的に見られる高真 空、高温の環境の下において付着中移動する基板を支持している。その他に、こ のようなキャリヤは支持している基板に遊星運動を与え、同時に金属部品の摩捺 係合により発生する粒子を最小限にしている。この遊星運動は、基板がターゲッ トの同じ領域から連続してスパッタされないので、基板上への付着の一様性を高 めている。

その結果、この運動はターゲットの特定の領域からの非一様スパッタの影響を補 償し平均化する。その上、このキャリヤでは、付着中に基板をひっくり返すＭ雑 な機構を必要とせずに、基板２６０の両側に同時に付着することが可能となる。

更に、キャリヤ２２０はいろいろな大きさの基板を支持するように容易に調節す ることができる。

第１９図を参照すると、遊星キャリヤ２２０の一形態がアルミニウムまたは他の 導電材料から形成された円形平面状パレットすなわちキャリヤ・シャーシを備え ている。中央開口２７６がキャリヤ板を貫いて設けられている。ハブ２７８は開 口２７６を通して挿入され、ハブ・クランプ・リング２８０により所定位置に固 定されている。ハブは。

下に示すように、載荷除荷機構２７２と係合し、キャリヤ２２０をトレイ２７０ の内外に輸送する。その他に、ハブは、下に説明するとうり。

プロセスの各段階で、プランジャ２２８と輸送器２２とに共に係合さ板支持構造 は基板２６０を開口２８２の中に、基板の一表面が開口を通してスパッタターゲ ットにさらされるように、支持するために設けられている１図示のとうり、基板 支持体はキャリヤ板の一体部分としてもよく、これら開口の周辺から中央ハブ区 域２８６まで延びる複数の細かいスポーク２８４を備えている。図示のように、 ３本のスポークを使用することができ、ハブ区域のまわりに１２０°＠れて配設 されている。基板支持シーブ２８８はファスナ２８９によりハブ区域２８６に堅 く固定され、第１７図および第１９図に示すように基板　２６０を支持している 。シーブ２８８は開口２７６の中心から半径方向等距離に配置されている。

開口２８２の大きさは処理するディスクの大きさに応じて変えられる。したがっ て、装置がもっと大きなディスクを取り扱うときは、もっと大きく且つ少ない開 口２８２が設けられる。たとえば、開口は９個の９５ｍｍのディスク、６個の１ ３０閣のディスク、あるいは３個の２１０ｍのディスクを取扱うように設けるこ とができる。ｍ１９図のキャリヤ２２０はいろいろな大きさ、形状の薄い平面状 基板を収容することができる。必要なのは、基板が基板の重心と同心で且っシー ブ２８８に適合する大きさの円形穴を備えているということだけである。

このように、同心穴を有する丸い基板を例示し、これは説明した実施例に対して 好ましいものであるが、実質上任意の形状の基板をこの仕方で支持することがで きる。

シニブ２８８にはその円周のまわりに、プーリーに設けられる溝とよく似た溝が 切っである。溝は処理する基板の厚さを収容するように形成されている０図示の とうり、キャリヤ板の平面を垂直の向きにしたとき、シーブの溝も共通の垂直平 面内にある。他に、直径Ｄ２の内部穴を有する基板２６０がシーブの溝からぶら 下がり、シーブ溝の基底でシーブの円形表面と接触している。基板２６０は単に シーブ溝内に静止しているだけであるから基板２６０のキャリヤ２２０への取付 けでありＩ）　２より小さい。遊星キャリヤ２２０がプランジャ２２８により。

あらかじめ選定した速さでその中心のまわりに回転すると、下に説明するように 、対応して基板がシーブ」二を転がる。キャリヤの回転ごとに、各ＪＪＥ板２６ ０はそのシーブ上の、ＤｌをＤ２で割った比で与えられる分数だけの回転を完了 する。したがって、基板２６０の固定スパッタターゲットに対する方位は一般に 遊星の各回転後で異なる。同様に５基板２６０のスポーク２８４に対する方位は 連続的に変化する。その結果、基板の後側へのスパッタはスポーク２８４が基板 上に陰を残すことなく且つ付着の邪魔をすることなく開口２８２を通して行うこ とができる。したがって、ディ°ス基板の両側への材料の同時付着が可能であり 、得られるディスク表面の性質は本質的に一様である。

更に、基板上に付着した膜の円周方向の一様性がこの遊星運動によって向上する 。すなわち、スパッタターゲットの異なる部分によりスパッタすることによる変 動は、スパッタ中の基板の遊星移動のため平面化される傾向がある。加えて、コ バルト白金層の付着に関連して先に説明したように、収濃度が半径方向に勾配を 持つ屑を基板上にスパッタして所望の仕方で半径方向の保持度を変えることがで きる。更に、ブ溝内を単に転がるだけなので本質的に汚染粒子の発生が無い、そ の他に、このような基板キャリヤは潤滑を必要としない。したがって、その表面 からの汚染が無くなる。

加えて、このようなキャリヤ２２０は比較的低価格であり、簡単な取り付は取り 外し機構に適合しており、典型的なスパッタ操作において出遠う高温、高真空に 影響されない。記述したとうり、キャリヤ板は代表的にはアルニミウム製である が、シーブ２８８、ハブ要素２７８．２８０およびファスナ２８９は代表的には ステンレス鋼製である。キャリヤ板も、付着プロセスの温度が約１８０℃を超す 場合には、一般的にステンレス鋼または他の耐高温材料で作られる。キャリヤ２ ２０は基板２６０を接地し、且つ両面付着プロセスのスパッタ用プラズマのよう な付Ｒ環境を電気的に分離する接地平面となる。

第１９Ａ図に示すキャリヤ２２０もキャリヤが回転するにつれて基板が円環状溝 の中を転がるように基板を支持することにより基板に遊星運動をさせる。この形 態のキャリヤにおいては、スポーク２８４、中央ハブ２８６およびシーブ２８８ は無くなっている。その代り、直径Ｄ１の円形溝２８３が円形開口２８２のそれ ぞれの円周に設けられている。

第１９Ｂ図に示すように、Ｄｌより小さい直径Ｄ２の各基板が溝２８３に接触し 、これによりキャリヤが回転するにつれて基板が溝の中を転がる。

第１９Ａ図の形態のキャリヤもいろいろな大きさの基板に好適である。加えて、 基板に中央穴を設ける必要がない、ただし、なめらかな転がり動作をするために は基板の外周は本質的に円でなければならない。

キャリヤ２２０の回転ごとに、各基板２６０はその溝の上の、ＤｌをＤ２で割っ た比で与えられる分数だけの回転を完了する。ただし、この仕方で溝２８３の中 に支持した基板を安定に支持するには、ＤｌのＤ２に対する比を１よりごくわず かたけ大きくしなければならない。

この要件は第１９図の形態のキャリヤには存在しない、何故なら、ディスク２６ ０の中心なシーブ２８８で支えた第１９図の形態では、ＤｌとＤ２とを安定支持 のため１に近づける必要はないからである。

一般に、ＤｌとＤ２との差が大きくなるほど、キャリヤが回転するとき基板表面 がターゲット表面の異なる領域にさらされる不規則さが大きくなる。更に、不規 則さが大きくなればなるほど、ターゲットの異なる領域からの非一様性付若の補 償が良好となり付着の一様性が良くなる。したがって、第１９図の形態のキャリ ヤは第１９Ａ図の形態のキャリヤよりいくらか有利である。また、第１９Ａ図の キャリヤからは第１９図のキャリヤからよりもいく分多くの粒子が発生する。そ れ以外では、第１９Ａ図のキャリヤは第１９図のキャリヤの説明と関連して先に 説明した利点と特徴とを備えている。

第１６図、第１７図、および第１８図を参照すると、ラックまたはトレイ２７０ が前面および後面の支持板２９６　、２９８を有する枠を備えている。３本の水 平遊星支持棒３００　、３０２および３０４が板２９６　、２９８により支持さ れている。棒３００　、３０２および３０４にはそれぞれ複数の軸方向に一定間 隔離れて配置された円環溝３０６が設けられている。

６棒の６溝は他の棒のそれぞれの対応する溝を通過する平面内に整列している。

更に、板２９６　、２９８は棒の対応する溝がキャリヤ２２０の半径と等しい半 径の円弧内に配置されるように棒を支持している。その結果、第１７図に示すよ うに、キャリヤは対応する溝の中に入り込み、棒により３ケ所で支持される。棒 はキャリヤ２２０上に支持されている基板２６０の下方に配置されているので、 基板が棒から出る粒子で汚染される可能性が最も少なくなる。

第１７図に示すとうり、一対の、水平な、−走間隔離れて配置されているレール ３０８．３１０が室１２の床６２から支持されて室の本質的に前面から背面まで 延びている。これらのレールは室の壁５６．５８に平行であり１円形所面の上部 トレイ係合部を有している。溝のあるローラ３１２がトレイ２７０に回転可能に 取り付けられ、各々がレール３０８の」二部と２ケ所で係合している。偏平ロー ラ３１４もトレイに回転可能に取り付けられている。各ローラ３１４はレール３ １０の上部と１ケ所で係合している。したがって、トレイ２７０がレール３０８ 、３１０上を室に出入して滑るとき、ローラ３１２．３１４およびレール３０８ ．３１０は協同してトレイな支持する平面を確定する。更に、棒３０８ばローラ ３１２と協動してトレイが室に出入して滑る直線を画定する。更に、止め３１６ （第１６図）はトレイが室に入る深さを特定の点までに制限している。その結果 、トレイは室内に設置されるたびに同じ場所に容易に且つ正確に位置決めされる 。その他に、止め３１８（第１６図）がレール３１０に取り付けられて室１２の 内部のトレイの位置決めにたずされっている。止め３１８はトレイが所定位置に 着いてからドア６８の方に転がるのを防いでいる。明瞭のため、基板とシー、ブ とは第１６図および第１８図に示すキャリヤ２２０から省略しであることに注意 のこと、除荷室２２にも同じトレイ支持構造が設けられている。

・　番 キャリヤ２２０をトレイ２７０から輸送器２２２に載置するローダ２７２を第１ ６図〜第２２図に示す。除荷室２２には室１２のローダの鏡像であるアンローダ が設けられている。したがってアンローダについては詳しくは記さない。

一般に、ロータ　２７２は外向きに延びた載荷腕３２０を有し、腕３２０はその 自由端からドア６８の方向に外向きに突出しているキャリヤ処理フィンガ３２２ を有する。腕３２０はその下端でベローズ・ブロック３２４に支持されており、 このブロックは垂直に上下に運動することができる。全般に３２６（第２１図） ／で示し、下に詳細に記述するベローズ・アセンブリは空気が供給されてブロッ ク３２４を移行させ。

これにより腕３２０とフィンガ３２２とを上下に移行させる。ベローズ・ブロッ ク３２４は、一対の一定間隔離れて配置された上部および下部の水平案内レール ３２２．３３４に滑動可能に取り付けられている走行体３３０に取り付けられて いる。レール３３２．３３４は壁５６に平行で、室の前面から後面まで延びいる 。大角の駆動ねじ３３６が、下に説明するとうり、走行体３３０に結合しており 、可逆ステップモータ３３８で駆動される。駆動されると、駆動ねじは走行体３ ３０を、したがって腕３２０を、室１２の前方に向って前向きにあるいは後向き に、移動させる。

電気的駆動パルスがコンピュータ４６の制御下にあるステップモータ３３８に伝 えられる。パルスの数を監視することにより、走行体３３０と腕３２０との案内 レールに沿う位置がわかる。随意設置する軸エンコーダを利用してモータの回転 を、したがって駆動ねじ３３６の回転を監１！ｔ’、ｓ、軸エンコーダはステッ プモータのパルスに応じて駆動ねじの運動をコンピュータにフィードバックする 。その他、下に説明するように、コンピュータは一対のベローズ３９２，３９４ （第２１図）に供給され８空気を制御する。ベローズは下に説明するようにベロ ーズ・ブロック３２６を上げ下げする。したがって、腕３２０の上向きおよび下 向きの運動はコンピュータで制御される。

動作時、ローダは室１２内のキャリヤ２２０のトレイ２７０に沿って自動的に動 き、一つのキャリヤをトレイから取り出し、取り出したキャリヤを輸送器２２２ にロードする。この動作は次のシーケンスで行われる。シーケンスの始めに、輸 送器２２２は室１２の外側に配置されている。また、走行体３３０は、第１６図 に示すように、室１２の後ｕ　６４に隣接するホーム位置に配置されている０次 に走行体３３０はモータ３２８により、フィンガ３２２がトレイ上の最後部キャ リヤのハブ２７８に完全に挿入されるまで前向きに駆動される。ベローズ・ブロ ック３２６は次に持ち上げられて腕３２０を持ち上げる。これによりフィンガ３ ２２がハブ２７８と接触し、キャリヤをトレイから持ち上げる。

走行体３３０と、したがって腕３２０と支持されたキャリヤ２２０とは次にキャ リヤ２２０の中心がトラック２２４の中心の上方に位置するところまで前向きに 駆動される０次に輸送器２２２は輸送器の上方に突出している腕３４０．３４２ がキャリヤのハブ２７８の下方の位置に来るまで室１２の中に押し入れられる０ 次に腕３２０は、下に説明するように、ベローズ３９２，３９４によって下ろさ れ、キャリヤ２２０を輸送器２２２の腕３４０．３４２の上に静止させる９次に 走行体３３０が後壁６４に隣接するそのホーム位置まで駆動される。走行体３３ ０がこのようにして邪魔にならないところに来ると、輸送器２２２が次の室まで 駆動し、それとともにロードされたキャリヤ２２０を運ぶ、キャリヤ２２２が室 １２を出てから、シーケンスが再び繰返されるので。

輸送器が戻ると直ちに、次のキャリヤがローディングの所定の位置に来る。この シーケンスは最後のキャリヤが輸送器にロードされ、トレイが空になるまで繰返 される０次に、室１４を隔離して室１２から真空を除去し、ドア６８を開き、キ ャリヤの他のトレイを室１２に入れ、ドアを閉じる。この後、室１２を再び真空 にし、トレイから輸送器へのキャリヤのローディングを続行する。

走行体３３０を案内棒３３２，３３４に沿って移動させるのに使用するローダ機 構２７２の部分の詳細を第２０図に示す。

更に詳細には、室の壁取付は金具３４３が第１８図に示すように室の側壁５６に 取り付けられている。案内棒３３２．３３４のそれぞれの前端は第２０図に示す ように取付金具３４３に固定されており、一方これらの棒の後端は室の後壁６４ に固定されている。上部および下部の開口３４５．３４４が走行体３３０を貫い て設けられている。これらの開口のポールブッシング（図示しない）がそれぞれ 上部、下部の棒３３２．３３４を滑動可能に受けている。六角駆動ねじ３３６は 長いナツト３４８を通してねじ込まれ、その前端３５０は取付金具３４３に取り 付けられた軸受ブロック３５４の中の軸受３５２により支持されている。ナツト ３４８はマウント３５６に固定され、カバー３５８により所定位置に保持されて いる。マウント３５６は今度は走行体３３０に堅く取り付けられている。その結 果、駆動ねじ３３６が第１の方向に回転すると、走行体は案内レール３３２．３ ３４に沿って前向き方向に移動する。逆に、駆動ねじ３２６が反対方向に回転す ると、走行体は後向きに移動する。

駆動ねじ３３６は次のような方法でステップモータと結合している。

駆動ねじ３３６の後端は戻りに対して剛い可撓継手３６２に接続される。

継手３６２は、市場で入手可能な密閉Ｊ］ａ性流体回転貫通カップラ３６６の一 端から突出しているｍ端３６４に接続され駆動される。このようなシールはＦｃ ｒｒｏｆｌｕｉ山ｃｓωｒ殿口Ｌｉｏｎから“ｋ〜ｎｍｌ市ｃＴＭシール″の商 標のもとに市場で入手できる。カップラ３６６の他端から突出している４１１端 ：３６８は大径のタイミング・プーリ３７２のハブ３７１に接続しているハブイ ンサート３７０を支持している。タイミング・ベルト３７４はタイミング・プー リ３７２を小径のタイミング・プーリ３７６と結合させる。プーリ３７６はステ ップモータ３３８により駆動される。

カップラ３６６はコネクタ３８０（第２０図）により室の壁６４に固定されてい る密閉ハウジング３７８（第１６図）の中に設置される。ハウジング３７８への アクセスはカップラ３６６の締付けを行う目的でプラグ３７９を介して行う、駆 動ねじ３３６は室の壁６４を通過し、ハウジング３７８の中でカップラ３６６を 係合している。カップラ３６６は密閉されているので、回転は、室１２内を高真 空に保ちながらカップラを介して伝達される。モータ３３８はモータ・マウント ３８２によりハウジング３７８に取り付けられている取付金具３８３（第１６図 ）により支持されている。

このように、ステップモータ３３８は駆動ねじ３３６に動作可能に結合してねじ をいずれかの方向に回転させる。加えて、走行体３３０の、レール３３２，３３ ４に沿う、基準位置に関する位置は、駆動ねじ３３６がステップモータにより駆 動された駆動ステップ数からめることができる。更に、このステップはコンピュ ータ４６により電気的に制御され監視されるので、走行体の位置がおかる。

ベローズ・ブロック３２４は交互に加圧されるベローズ３９２．３９４（第２１ 図）により上がったり下がったりし、これにより腕３２０を上下させる。ベロー ズ・ブロック３２４の垂直運動は走行体３３０内に取り付けら九でいる一対の垂 直ピン３８４（第１６図、第２０図）によリガイドされる。これらのビンはベロ ーズ・ブロック３２４を貫通する垂直開口３８６を通して延びている。ピン３８ ４はハウジング３８８によりベローズ・ブロックに滑動可能に結合しており、そ の一つを第２０図に示しである。

第２１図に示すとうり、ベローズ・アセンブリ３２６は、ベローズ保持クランプ ３９３によりベローズ・ブロック３２４の上面に取り付けられている上部ステン レス鋼ベローズ３９２を備えている。ベローズ３９２とブロック３２４との間に は密封用ガスケットがある。同様な下部ベローズ３９４が同じ方法でベローズ・ ブロック３２４の下側に取り付けられている。これらのベローズは高真空環境で ベローズから外部環境へガスを漏らすことなく動作するのに適している。ベロー ズ・ブロック３２４と走行ブロック３３０とを組立てると、上部ベローズは走行 ブロックの上面と接触するが、下部ベローズは走行ブロックの下面と接触する。

したがって、上部ベローズな加圧すると、ベローズ・ブロック３２４と取付は腕 ３２０とは下方に移動する。逆に、下部ベローズ３９４を加圧すると、腕３２０ が上がる。

ベローズ３９２，３９４を動作させる加圧空気は一対の空気管路（図示しない） により伝えられ、この管路は室の壁５６（第１７図と第２２図）に取り付けられ ている上部貫通接続ハウジング３９６を通過する。

ガスケットがハウジング３９６を壁５６に対して密閉している。可撓性のステン レス鋼ベローズの導管３９８が上部ハウジング３９６からベローズ・ブロック３ ２４（第１７図と第２１図）に取り付けられている下部ベローズ貫通接続ハウジ ング４００までを接続している。ガスケット４２６はハウジング４００をベロー ズ・ブロック３２４に接続している。空気供給管路は導管３９８を通ってハウジ ング４００に入っている。

導’ｉ？３９８を貫通接続ハウジング３９６に接続するには、円筒形インサート ４０２（第２２図）を導管３９８の端に挿入し、次いで圧縮リング４０４を導管 の外側に乗るようにする。保持板４０６は圧縮リング４０４したがって取付導管 を、貫通接続ハウジング３９６の下側に、ガスケットをハウジングと圧縮リング との間に敷いた状態で保持する。

導管３９８（第２１図）の下端を同じ方法でそれぞれのインサト４１０、圧縮リ ング４１２．ガスケット、および保持板４１４により下部ベローズ貫通接続ハウ ジング４００に接続する。

ハウジング４００に入る第１の空気管路は流＃、！制御器４１６に接続されてお り、この流′ｆ＃、制御器は空気流ブロック４１８内の開口４１７の中まで延び 、Ｔブロックと開口４２０とを介して上部ベローズ３９２と連絡している。ハウ ジング４００に入る第２の空気管路は流量制御器４２２に接続されており、この 流量制御器は空気流ブロック内の開口４２４の中まで延び、ベローズ３９４の内 部に通ずる開口（図示しない）を介して連絡している。流量制御器４１６，４２ ２はベローズ内への流れを無制限にし、ベローズから出る流れを制限して腕３２ ０の上げ下げ運動をなめらかにする。

腕３２０を１比りには、ソレノイド作動コンピュータ制御空気バルブを開き、空 気流を第１の空気管路を通して上部ベローズに入れる。

腕３２０を工」Ｌろ」二Ｌ、他のコンピュータ制御ソレノイド作動空気バルブを 開いて空気流を第２の空気管路を通して下部ベローズに入れる。

―　〜　と　＋　＋　と プランジャ２２８とプランジャ駆動機構２３０との詳細は第１０図および第２６ 図を参照すれば理解することができる。プランジャ２２８は三つの機能を行うよ うに作られている。第１に、軸方向に動いて、各キャリヤが輸送器２２２により プランジャの先端と整列するとき。

プランジャのキャリヤ把持Ｑ２３２を遊星キャリヤ２２０　（第１９図）のハブ ２７８内に位置決めする。挿入に続き、プランジャ把持端２３２が動作して遊星 キャリヤのハブを把持し、キャリヤを輸送器から上方に持ち上げる。持ち上げ締 付は動作はプランジャの表面とハブの内面との転がり接肢を利用して行おれる。

すなわち、プランジャ端は固定突起を有する大径軸に対して偏心して回転するよ うに取り付けられた軸受を有する小径軸を備えている。この回転が発生すると、 軸受と突起との間の距離が、これらの要素がハブの内部を把持しハブを輸送器か ら一つの連動運動で持ち上げるまで、増大する１次に、プランジャがスパッタ中 プランジャ駆動機構２３０により回転し、これによりキャリヤ２２０が回転し、 基板２６０が先に説明したように移動する。スパッタ後、回転は停止する。次に キャリヤ２２０が輸送器２２０上まで下がり、キャリヤ２２０が一動作でハブ２ ７８から解放され、プランジャ把持端から引込む、その後で、輸送口はキャリヤ を以後の処理のため次の室に移す。

プランジャ端２３２の締付は持ち上げ動作を′ｍ２６図と第２７図とに示す、特 に、プランジャ２２８は大径の外側軸すなわちスピンドル４３６を備えている。

固定突起４３８が大径軸４３６の端部の前面の周辺部から外向きに突出している 。したがって、突起４３８は軸４３６の中心の長手方向軸からずれている。必要 ならこのような突起を二つ以上使用してもよい。回転可能な小径軸（シャフト） ４４０　（第２８図）が軸４３６内に延在し、その長手軸は大軸径の長手軸に平 行であるが偏心している。軸４４０の外端はヘッド４４２で終っており、そこか ら偏心ピン４４４が突出している。軸受４４６と外側軸受シールド４４８とはこ のピンに固定され、したがってその中心は小径軸の長手軸に対して偏心している 。

空気作動シリンダ・アセンブリ４７０（第２８図）が、下に説明するように、小 径軸４４０に動作可能に結合してこの軸を回転させる。小径軸が大径軸４３６に 対して回転すると、ピン４４４の中心と固定突起４３８の外面との距離すなわち 離脱は第２６図から第２７図までの動きに示すように増加する。スピンドルすな わちプランジャ端２３２はその長手軸がキャリヤ２２０の平面に垂直な水平線内 に配置されている。

プランジャ端をハブ２７８に挿入する而に、小径軸はまず大径端に対して、第２ ６図に示すように、ピン４４４の中心と突起４３８の外面との距離が最小になる 向きに、回転する。先＠２３２も、下に説明するようにモータ５１０により回転 して突起４３８をピン４４４の下方の下位位置、に位置ぎめする。これによって 先端２３２をハブに容易に挿入できるための最大隙間が得られる。このような向 きにして、突起４３８とピン４４４とを含む先端２３２がキャリヤ２２０のハブ ２７８に挿入される。挿入後、小径軸４４０は大径＠　４．３６に対して回転し 、軸受４４６をハブ２７８の内面と転がり接触させてキャリヤ２２０をその支持 輸送″Ｊ：！２２２から持ち上げる。小軸受が更に回転すると１本質的にキャリ ヤのハブ２７８が軸受４４６と固定突ｇ４４８とにより締付けられ把持されるま で更にハブを持ち上げる。偏心軸受４４６は大径軸４３６の中心の上方で回転し ないようになっている。すなりち、ハブ２７８の内面は、軸受が中心位置の上方 まで動く前に突起４３８と軸受４４６とにより把持されるような大きさになって いる。この仕方で係合するとき、ハブは大径軸４４０が更に回転するのを防止す る。

締付は持上げ動作が終了し、輸送器２２２が室内のスパッタターゲットから遠ざ かると、プランジャ駆動機構２３０が、付着プロセス中、大径軸４３６と支持さ れたキャリヤとを回転させる。処理が完了すると、プランジャ端２３２が停止し 、突起４３８がその下位（ｆｆｉｔすなおち先端がハブ２７８に挿入されたとき と同じ方向になる。その他に、輸送器２２２はプランジャ支持されたキャリヤ２ ２０のハブ２７８の下の位置に来る。次に小径軸４４０が先に述べたと反対の方 向に回転してハブを輸送器上に下ろし、ハブを解放する０次にプランジャＱ２３ ２はハブから引込み、輸送器２２２がキヤ・リヤを他の室に移すことができるよ うになる。

この形式のプランジャには多数の利点がある。第１に、輸送器２２２と室内のそ の支持遊星キャリヤとの位置決めに対する要求事項があまり厳しくない。すな力 ち、ハブ２７８は、プランシダ端をハブに挿入するためにプランジャ端２３２の 中心と完全に心合せする必要がない。その上、プランジャ端による締付は作用が 確実なので、プランジャ２２８とハブ２７８との電気的接触が良好に行われる。

スパッタ中。

先に記したとうり、基板の接地はキャリヤとプランジャとを介して行すれる。ま た締付は動作が確実なため、回転するキャリヤが、プランジャの長手軸に垂直な 垂直平面内に維持ささることになる。これによリシーブ溝内での、ディスク基板 のぐらつき、すなわち、垂直面からはずれた動きが最小となり、不必要な粒子発 生の原因となる可能性が最小となる。また、このようなぐらつきは基板のある領 域をスパッタターゲットの方向に周期的に近づけることによりスパッタを変調さ せる可能性があり、これによりこのような基板領域への付着の厚さが変動するこ とがある。最後に、この締付は動作ではスパッタ中にハブ２７８とプランジャＱ ２３２との相対的回転が無くなり、そうでなければこのような相対的回転から発 生する可能性のある、粒子の発生が無くなる。

第２８図を参照すると、小径軸４４０が、スペーサ４５２により分離されている 一対の軸受４５０により大径軸４３６内に回転可能に支持されている。大径軸４ ３６は付若宮の壁を貫いて延びている。カップラ４５４は小径軸の内部を市場で 入手可能な密閉された回転鉄流体貫通接続カップラ４５８のスタブ軸端４５６と 接続されている。Ｏリングシールは１図示していないが、貫通接続４５８をその 軸４３６との接続部で密封するように設けられている。貫通接続の他のスタブ軸 ！４６０はハウジング４６１により螺線ナツト４６２を受ける長い駆動ねじと結 合している。その結果、螺線ナツト４６２が回転するとスタブ軸端４６０．４５ ６および小径軸４４０が回転し、これにより先に記した締付は動作が発生する。

貫通接続４５８と螺線ナツト４６２とは中空の外部大径軸延長部４６４（第１０ 図をも参照）の中に設置されており、この大径軸延長部にはプランジャ回転駆動 プーリ４６６が固定されている。

空気アクチュエータ取付はカラー４６８がプーリ４６６に固定接続されている。

軸延長部４６４は大径軸４３６にねじ込み接続されている。ガスケットがこれら 二つの軸構成要素の間に、互いに接合する場所に設けられている。

コンピュータ制御されるソレノイド作動空気シリンダ・アセンブリ４７０がカラ ー４６８により駆動プーリに結合している。空気シリンダ・アセンブリ４７０は 、下に説明するとうり、螺線ナツト４６２を選択的に回転して小径軸を対応して 回転させ、これにより、プランジャに持ち上げ締付は動作をさせるようになって いる。更に詳細に説明すれば、空気シリンダ・アセンブリ４７０はカラー４６８ により所定位置に締付けられているアクチュエータすなおちピストン・シリンダ 体４７２を備えている。ピストン・アセンブリは本体４７２の中に設置！され、 ピストンヘッド４７４を備えており、これに第１の延長部４７６とｔｉ２の駆動 ねじ部を備えているピストンヘッドが取り付けられている。延長部４７６の端部 にある側面が平らなスロットが駆動ねじ部４７８の端にはまってピストンヘッド ４７４が直線運動すると駆動ねじ部４７８が直線運動するようになっている。駆 動ねじ部４７８は装置を組立てたとき回転可能な螺線ナツト４８に挿入される非 回転高螺線ねじな備えている。ピストンヘッド４７４が本体４７２の中をカラー ４６８の方に滑動するにつ九て、駆動ねじ部４７８は螺線ナツト４６２を大径軸 ４３６に対して回転させ、また小径軸４４０を大径軸に対して回転させる。

これによりピストンの直線Ｎ動が小径軸の回転運動に交換される。ピストン戻り ばね４８０はピストンヘッド４７４にカラー４６８から遠ざかるような逆方向に 力を加えている。案内ピン４８２は、ピストンヘッドの内部のくり抜き六を通し て挿入されているが、ピストンヘッドの滑り運動を案内している。これらの案内 ピン４８２はまたピストンヘッドが軸部４３６．４６４に対して回転しないよう にしている０本体４７２の端はバルブ本体４８４により閉鎖されており、これに 空気源がと同様な一対の流量制御器４８８がバルブ本体４８４を通って本体４７ ２の内部に流れる空気を制御している。

コンピュータ制御されるソレノイド作動空気バルブは必要に応じてアセンブリ４ ７０に空気を供給し、駆動ねじ部４７８を前向きにスピンドル先端に向って移動 させるように動作する。これにより小径軸４４０が回転してキャリヤ２２０を持 ち上げ締付けるようになる。コンピュータはまたこの空気バルブを制御して必要 に応じてピストンヘッド４７４がら空気圧を解放しキャリヤ２２０を下ろし、解 放する。空気圧が解放されると、ばね４８０が駆動ねじ部４７８を後向きに移動 させ、キャリヤを下ろして解放する。

プランジャ駆動アセンブリ２３０は第１０図に示すように付着室の後壁に取り付 けられている壁取付は板４９０を備えている。３本の水平案内軸４９２が板４９ ０から外向きに付着室から遠ざかる向きに突出している。モータのキャリッジ板 ４９４は、キャリッジ板が案内軸上に設置されてから案内４１１４９２の端に滑 動可能に取り付けられる。

キャリッジ板４９４は可視ベローズ５００により室の後壁に対して密閉されてい る。その他、回転軸真空シール５０２がキャリッジ板４９４の円環状突起５０４ の中に設置されている。軸延長部４６４は回転シール５０２を貫いて延びている 。一対のＯリング・ガスケットが軸延長部４６４を取り囲んでこの軸延長部とシ ール５０２の内部との間の隙間を密閉している。一対の外部０リング・ガスケッ ト（第２８図に示しであるが、番号を付けてない）がシール５０２を囲んでシー ル５０２とキャリッジ板突出部５０４との間の隙間を密閉している。回転シール ５０２により軸４６４が回転可能で、これにより大径軸４３６が回転する。この 結果スパッタ中、支持されているキャリヤ２２０が対応して回転する。密封はシ ール５０２とベローズ５００とにより行われているので、付着室はプランジャ駆 動アセンブリを通る漏れに対して密閉されている。

プランジャ２２８の、プランジャ端２３２を挿入、引込みする軸方向移動は空気 シリンダ５０６により行われる。シリンダ５０６はそのハウジングがキャリッジ 板４９４に、そのピストンロッドが板４９０に、接続されている。コンピュータ 制御されるソレノイド作動バルブが制御器４１６．４２２に似た流量制御器５０ ８を通してシリンダ５０６に空気を供給し、必要に応じてピストンロッドを前進 、後退させる。ピストンロッドが後退すると、キャリッジ４９４は付着室に向っ て軸方向に移動し、プランジャ端２３２がキャリヤのハブに挿入される。逆に、 ピストンロッドが前進すると、キャリッジは反対方向に移動し、プランジャ端が ハブから引込む。ベローズ５０’Ｏはプランジャ端の軸方向運動ができるように しながら真空の密封を行う。

プランジャ回転ステップモータ５１０は取付はブロック５１２によりキャリッジ 板４９４に取り付けられている。モータ５１０が電気パルスにより付勢されると 、モータ軸５１６に取り付けられている駆動プーリ５１４がステップ状に回転す る。駆動プーリ５１４はタイミング・ベルト５１８　（Ｗ２Ｏ図を参照）により 軸４６４に取り付けられたプーリ４６６と結合している。その結果、モータ５１ ０が動作すると延長軸４６４とその接続された大径軸４３６とが回転する。その 結果、キャリヤ２２０がプランジャ端２３２で把持されると、モータ５１０が動 作してキャリヤを回転させ、キャリヤ上の基板２６０を室内のスパッタ・ターゲ ットを通過して遊星的に動かす。

コンピュータ４６はモータ５１０に伝えられる電気駆動パルスを制御する。この パルスは回転の角度と速さとを確認するため監視され計数される。また、随意の 従来型の軸エンコーダからの信号によりコンピュータへのフィードバックが行わ れる。この軸エンコーダはカップラ５２０によりモータ軸に結合している反射鏡 ５２２を備えている。従来の光学的貫通ビームセンダ５２４が反射鏡５２２の、 したがってモータ軸の位置を検出する。センタ５２４からの信号はコンピュータ に伝えられ、軸位置の追跡に、したがってプランジャの回転位置の追跡に使用さ れる。したがって、たとえば、プランジャは常に突起４３８を処理に続いてその 下位位置に位置ぎめするように回転できるので、プランジャ端２３２はキャリヤ ２２０から引込めやすく、且つ次のキャリヤに挿入しやすい位置に来るようにな る。

１、　−　、　−　、 輸送器またはロボット２２２、トラック２４４およびトラック駆動部２２６を第 １６．２３．２４．２４Ａおよび２５図に示す。これらの機構は室と室との間の バルブハウジング２６が開いているときキャリア２２０を一つの室から室へ移す ように作られている。

一般に、輸送器２２２は、その前嬬および後端でそれぞれの車輪支持トロリー５ ３２．５３４により支持されている長い本体５３０（第２３．２４．２５図）を 備えている。輸送器３４０．３４２は垂直に延び、平行で一定間隔離れ、その基 部で本体５３０のそれぞれの側に取付けられている。各々の腕にはその上端にそ れぞれ円孤状クレードルまたはサドル５４０．５４２が設けられている。ハブ２ ７８はこれらのクレードル（第２３図、第２４図）の中にキャリアが輸送器２２ ２上にロードされたとき、キャリアを腕と腕との間に配置した状態で静止する。

ハブ・リング２８０とハブ２７８の一部５４４とはスペーサの働きをしてキャリ ア２２０と腕３４０．３４４２はトロリ本体５３０の中心から本体の一端に向っ て配置されている。この構造により、キャリアを処理室内でプランジャの上に載 せてから、輸送器２２２を壁５８に隣接する駐留位置まで動かす。これにより腕 ３４０と３４２とがスパッタターゲットの邪魔にならないところに移動するので 、必要な場合、スパッタ前に輸送器を室から除去する必要がない。

トロリー５３２，５３４の各々は第２５図に示すように本体５３０の下側にピボ ットを持って取付けられている。すなわち、その上に取付けられている肩付ねじ ５５４はトロリ一本体の下側にあるくぼみに挿入される。カバー板５５６がこの アセンブリをくぼみの中に保持する。ねじ５５０の下端はトロリー５３２のトロ リ一本体５６０上面に形成された開口５５８にねじ込まれている０円環スペーサ ５６１が要素５３０と５６０との間を隔てている。トロリー車輪５６２は、軸受 を備えているが、それぞれノックピン５６４に圧入され、次いでこのピンがトロ リ一本体の穴５６６に押し込まれて車輪をトロリーに固定する。この構造によれ ば、各トロリーがそれ自身の中心で回転するので、トラックの平面に沿って追従 することができる。トロリーにはまた非金属バンパー５６８，５６９が設けられ ている。

室内のトラックの端は隣接する室内のトラック２２４のそれぞれの端から一定間 隔離れて設置されている。したがって、室と室との間のトラックには隙間が存在 する。これらの隙間は隔離バルブ・ハウジング２６の中にあり、バルブ１１０（ 第７図）はこれらの隙間に滑り込んで、トラックに邪魔されることなく室を閉じ 且つ隔離する。輸送器２２２一つについて二つのトロリーがあるこの構成により 、隣接する室中のトラックとトラックとの隙間を横切って輸送器を一層なめらか に移送することができる。また各トロリーの車輪の前の組と後の組との間の距離 は隙間をはさむ距離より大きい、このためトロリーは隙間を横切って飛びはねる ことなく容易に走行できる。

トラック・アセンブリ２２４は、トラック・マウント５８２，５８４により壁５ ６および５８に支持されている長い真直ぐな剛性のトロリー支持トラック５８０ を備えている。トロリー受は用くぼみ５８６がトラック５８０の上面に形成され 、第１および第２のトラック側壁５５８．５９０で区切られている。トロリー５ ３２．５３４はこのくぼみにはまり、側壁５８８．５９０によりトラックの長手 方向軸に沿う直線方向に案内される。バンパー５６８，５６９はトロリーをトラ ックに沿って案内し、トロリーとトラック壁５８８．５９０との間に不必要な粒 子を発生する金属間接触が起こらないようにしている。トラックは室内に配置さ れて輸送器２２２と支持されたキャリア２２０とを、支持された基板が前後のス パッタ・ターゲット・アッセンブリ４０．４２間の中心平面内に置かれた状態で 、案内する。これにより前述の付着プロセス中、基板２６０のスパッタが一層一 様になる。第１および第２の長いカバー帯金５９２，５９４がそれぞれの壁５８ ８と５９０との上面に取付けられている。カバー５９２，５９４はトロリーがト ラックを外れて上方に持ち上がるのを防いでいる。長いチェーン案内用スロット ５９６がくぼみ５８６の床に設けられている。他のこのようなチェーン案内用ス ロットが下に説明する目的のためにトラック５８０の下側に設けられている。

輸送器２２２はチェーン駆動機構２２６によりトラックに沿って次のように駆動 される。詳しく述べると、第２３図に示すように、チェーン６００の連続ループ が室に掛は渡され、そのそれぞれの端で歯のないプーリ６０２から、チェーンの 下側部分が出て行き、駆動スプロケット６０８によって駆動されるように係合し ている。アイ・ドラ輪６１０は、プーリ６０２と協動して、チェーン６００が駆 動スプロケットと接触を保つようにしている。スロット５９６はチェーン６００ に対してチェーンが駆動スプロケット６０８を出て行くところに隙間を作ってい る。プーリ６０４は緊張用ブロック６１２に取付けられている。ブロック６１２ は張力調整ねじ６１４により壁５８の前後に移動することができ、これによりチ ェーン６００の張力を調節している。

他の随意のチェーン張力調節機構も同時に適している。たとえば、プーリ６０４ を静止させアイドラー輪６１０を可動にしてチェーン張力を調節してもよい。ト ラック５８０の下側に取付けられたチェーン・ガード６１６はチェーンの下側部 分の走行を案内する。その他、チェーン６００の上側部分はチェーン案内スロッ ト５９６とそれぞれのトロリー５３２，５３４の下方を通過する。第２４Ａ図に 示すように、トロリ一本体５６０の各々は一列の下向きに突出するチェーン噛合 歯６２０を備えている。これらの歯はスロット５９６（第２４ｒＪ！Ｉ）の中を 走行し、駆動チェーンの上側部分と噛合っている。したがって、チェーンがいず れの方向に駆動されても、輸送器２２２は対応して駆動される。

同じリンク（すなわち、第２４Ａ図の６２２）が常に、室内の輸送器と同じ歯と 噛合う。したがって、このリンクの位置を監視することにより、室内の輸送器の 位置がわかる。輸送器は四つの位置に対応する四つの位置を室内に備えている。

これらの位置は、ハブ２７８をプランジャ２２８の中心に置くロード位置、輸送 器を壁５８に近づくように動かして腕３４０，３４２をスパッタ・ターゲットの 邪魔にならないところに移動する駐留位置、輸送器を左に移送させるように位置 決めする後部交差位置、および輸送器を右に移送させるように位置決めする前部 交差位置である。その他に、輸送器がリンクを含むチェーンと噛合わないときに 、リンクの二つの位置を使用する。これらの追加リンク位置は、チェーンを輸送 器が室から左（すなわち第２３図の）に入るように位置ぎめする後部交差オフセ ットとチェーンを輸送器が室から右に入るように位置ぎめする前部交差オフセッ トである。

左から右への移送（第２４Ａ図に示すような）では、右の室トラック・チェーン がその後部交差オフセットに移動する。つぎに、左の室トラック・チェーンがそ の前部交差位置に移動し、前進歯６２０をリンク６２２の向うにあるチェーンリ ンク接触する点に位置ぎめする。

第２４Ａ図に示すように、ローラ・リンク６２２の頂部が第１の歯６２０の下縁 の丁度下に来るとき（第２４Ａ図に示す）、受動チェーンは正しい位置にある。

この配置によりチェーンの摩耗と噛み込みの可能性が少なくなる。輸送器が右に 、先に記した接触点まで、駆動されたら、右の室のチェーン駆動が停止する。左 の室と右の室とのチェーン駆動は次に同時に、同期して、輸送器を右方に、右の 室に入れるように動かす方向に行なわれる。右から左への移送では、左の室のト ラック・チェーンがその前部交差オフセットに位置ぎめされる６次に右の室のト ラックがその後部交差位置に位置ぎめされる。チェーン駆動は再び同時に同期し て輸送器の左の室に駆動する。

同じリンク（すなわち、第２４Ａ図のリンク６２２）が常に輸送器のシ１じ歯と 噛合う 第１５図および第２４図を参照すれば、駆動機構２２６はベルトにより駆動プー リ６２８に駆動可能に接続されているステップモータ６２６を備えている。この プーリは回転シール６３０を介して室内に設置されている可ＶＨ継手６３２と結 合している。第２４図に示すように、可撓継手６３２は駆動スプロケットは時計 方向か反時計方向のいずれかに駆動するように動作すると、チェーンは対応する 方向に駆動される。コンピュータ４６はモータ６２６の駆動パルスの伝達を制御 するこれらのパルスを計数することにより、コンピュータはチェーン・リンク６ ２２の位置を追跡し、このようにして装置内の輸送器２２２の位置を追跡する。

軸エンコーダ（図示していないが、モータに組込まれている）はモータ駆動軸の 運動を便宜の方法で監視するのに使用される。軸エンコーダからの信号はコンピ ュータ４６に伝えられて室内のチェーンの位置をフィードバックする。もちろん 、リミット・スイッチあるいは光学的検出器も輸送器の監視に使用することがで きる。

単一の輸送器２２２をキャリヤ２２０を載荷室１２から付着室１４〜２０を経て 除荷室２２に移送するのに利用することができる。この場合には、キャリヤを室 ２２でアンロードしてから、この輸送器を室１２に戻して次のキャリヤを受け取 る。ただし１図示した好ましい実施例では、処理を速くするため、このような輸 送器３個を使用している。

第１の輸送器は室１２．１４および１６の間を走行する。最後に、第３の輸送器 は室２０と２２との間を走行する。したがって、コンピュータ４６４６の制御の もとで、ある輸送器が装置の一定の部分でキャリヤ２２０を輸送している一方で 他の輸送器が装置の他のところで他のキャリヤを輸送している。

水−一冷−Ｕ 処理室１４から２０までの、ｌ１１極アセンブリ４０．４２の水量装置を第２９ 図〜第３１図に示す。第２９図の水量装置は閉ループ系である１代案として、自 治体水道または他の源からの水を利用し、使用後、雨水管渠または装置の下水管 に戻すようにしてもよい。

第２９図〜ｆＩＳ３１図を参照すれば、水量装置６３６からの水食が主広開バル ブ６３８、フィルター６４０、温度および圧力スイッチ６４２゜６４４を経由し て分岐管路６４８および６５０に導かれている。温度スイッチ６４２は主広開バ ルブと連動して水食の温度が、７０°Ｆ（２１，１１℃）のようなあらかじめ定 められたレベルより上昇した場合に水流を広間する。この庶所バルブはまた、圧 力スイッチ６４４が検知した圧力があらかじめ定められたレベル、たとえば、６ ０ｐｓｉｇ（４１３，６８５，４パスカル）を超す場合閉鎖して警報を発する６ 管路６４８に入る水は室１４と１６との陰極アセンブリ４０．４２の水ジャケッ トを通って導かれ、管路６５２を経て主戻り管路６５４に戻り１次いで水量装置 ６３６に戻る。

同様に、水食水は室１８および２０の陰極アセンブリの水ジャケットを通して供 給され、分岐管路６５６を経て主戻り管路６５４に戻る。

必要に応じて水流を広開するために手装作広間バルブ６５８が設けられている。

室１８および２０に使用する冷却水食供給装置は室１４に使用するものと同一で ある。したがって、室１８および２０の冷却装置については詳細に説明しない。

管６４８を流れる冷却水は矢印で示すように分岐管路６６０，６６２に導かれそ れぞれの室１４．１６に導かれる。管路６６０から、冷却水は管路１９８を通っ て室１４のそれぞれの前側および後側に供給される。室のそれぞれの側で、水は 一つの陰極アセンブリ４０、結合管路６６７、他の陰極アセンブリ４０を通って 流れ、戻り管路２００を経て分岐管路６６４に戻る。管路６６４から、水は管路 ６５２と管路６５４とを経て冷却装置６３６に流れる。隔離バルブ６６６は管路 ６６０とそれぞれの管路１９８との間の水供給管路に設置される。同様な隔離バ ルブ６６８は管路２００と戻り管路６６４との間に挿入される。室１４の前部ま たは後部にある一組の陰極４０を通る流路に関連する一組のバルブ６６６．６６ ８が閉じると、それぞれの組の陰極が修理その他の目的で水供京装置から分離さ れる。また、コンピュータで監視される水流スイッチ６７０が管路２００と６６ ４との間に設置されている。これらのスイッチによりコンピュータは前部および 後部の組の陰極アセンブリ４０を流れる水を検出し、冷却水がアセンブリに供給 されていない事態が起こったとき陰極アセンブリへの電力供給を止める。

室１６においては、管路６６２からの水は隔離バルブ６７２、ＲＦ整合回路網６ ７４を通してそれぞれの陰極アセンブリ４２に導かれる。

これらの陰極アセンブリからの出口管路２０ＯＬｔＲＦ回路網６７４゜隔離バル ブ６７６および水流スイッチ６７８を通って水戻り分岐管路６８０に達する。管 路６８０から、水は管路６５２に戻り、管路６５４を経て冷却装置６３６に戻る 。バルブ６７２．６７６の紐はバルブ６６６と６６８とのように動作して陰極ア センブリ４２を水冷却装置から選択的に分離する。他に、水流スイッチ６７８は 前述のスイッチ６７０と同様に同作する。

＋六７、・　・　１〜　バ＋　Ｉｔ　訃−第１図の実施例に利用されるスパッタ ガス供給装置および真空ポンピング装置を第３２図に示す。

スパッタガスはスパッタ処理のため一つ以上のスパッタガス装置６８４から室１ ４から１８まで供給される。このような一つの装置は代表的に使用するスパッタ ガスの種類ごとに利用される。源６８６からのアルゴンまたは他のスパッタガス がレギュレータ６８８を通り、手抛作広開バルブ６９０を過ぎ、２ミクロンのフ ィルタ６９２を通って供給される。フィルタ６９２から、スパッタガスは導管６ ９４を経由し、流量インジケータ６９６、コンピュータ制御ソレノイド作動バル ブ６９８およびニードル・バルブ７００は室へ適切なガス流量が供給されるよう に調節される。ソレノイド制御バルブ６９８はコンピュータ４６からの命令に応 じて開閉し必要に応じてスパッタガスを室１４に供給する。導管７０２はスパッ タガスをフィルタ６９２から同じ種類のガスを使用する他の室へ供給される。こ のような各室にはそれ自身の流量インジケータ、ソレノイド制御バルブ、および ニードル・バルブが設けられている。

真空ポンピング・スタック３４のそれぞれは市場から入手できる構′成部品で構 成されている。更にポンピング・スタック３４は室１２８よび１４に使用するポ ンピング・スタックと同じであり、これに関連して説明することにする。

各真空ポンピング・スタック３４は低温ポンプ７０８に結合している低温圧縮機 ７０６を備えている。ポンプ７０８は低温トラップ７１２と連絡している可変速 オリフィス・スロットル・バルブ７１０と結合している。トラップ７１２は高真 空バルブ７１４により室１２と選択的に結合している。低温トラップ７１２には 通気孔７１６が設けられている。下に説明する目的のため装置に入ってくる管路 には適切なソレノイド作動バルブ７２０．７２２，７２４および７２６が設けら れている。ただし、一般に、バルブ７２０は粗真空バルブから成り、バルブ７２ ４には真空系浄化バルブから成り、バルブ７２６は空気換気バルブから構成され ている。その他に、液体窒素充ＩＡ！制御バルブ７２８も設けられている。更に 、７３０．７３２および７３４と番号を付けたゲージが真空系監視用として設け られている。

最初の三つの室１２．１４および１６は粗真空管路７３８により機械的粗真空ポ ンピング装置７３６を結合している。粗真空交差バルブ７９０は１ｍｌ！ｉ式ポ ンピング装置を、管路７３９を介して、室１８〜２２と選択的に結合させ、他の 機械ポンピング装置を管路７３８を介して、必要に応じて室１２〜１６と選択的 に結合させる０機械式ボンピング装Ｆａ７３６は機械式ポンプ７４０、コンピュ ータ制御ソレノイド作動バルブ７４２およびベローズ７４４を備えている。また 、分子ふるい７５０がポンプ７４０と室１２．１４および１６のそれぞれのバル ブとの間の粗管路７３８に設置されている。ふるいヒータ付きふるいが室１８． ２０および２２の粗管路７３９に設けられている。加えて。

圧力ゲージ７５２と７５４とが機械式粗ボンピング装置の状態を監視するために 設けられている。

液体窒素は適温トラップ７１２のそれぞれに管路７８５を経て液体窒素供給装置 は第１および第２の液体窒素タンク７６２，７６４、圧力解放バルブ７６６．７ ６８および７７０およびコンピュータ制御ソレノイド作動流量バルブ７８２，７ ８４および７８６を備えている。

ゲージ７３０は室の圧力を監視するもので室１２内に粗真空が作られたことを監 視する粗真空ゲージを備えている。この粗真空ゲージは市場から入手できる形式 のもので、ゲージ圧力に対応する電気信号を伝達する。この？ｔｔ気信号はコン ピュータ４６に伝達されて室の圧力を監視する。ゲージ７３０はまた高真空が下 に説明するように作られつつあるとき室１２の真空を監視する高真空イオン・ゲ ージを備えている。その他に、ゲージ７３０はサーミスタ・ゲージを備えている 。

適当な粗真空ゲージはＧｒａｎｖｉ　ｌ　１ｅ−Ｐｈｉ　ｌ　ｌ　ｉｐｓ会社が ５！Ｊ遺している２７５シリーズのコンペクトロン・ゲージである。適切なイオ ンおよびサーミスター・ゲージはＰｅｒｋｉｎ−ＥｌｍｅｒのＤ　Ｇ　Ｃ−ＩＩ Ｉゲージである。その他にゲージ７３２は低温ゲージから成り、ゲージ７３４は コンペクトロン・ゲージで構成してよに。室の圧力を監視するゲージ７３０は室 １２．１６および２０に対して同じである。ただし、室１６では、粗圧ゲージと してキャパシタンス・マノメータ・ゲージを使用する。室１４と１８とのゲージ ７３０はＭＫＳｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｆｆｉｆｌＱ造している２２７型ゲージ のようなキャパシタンス・マノメータ・ゲージから構成されている。また、第３ ２図には示していないが、高周波スパッタ室１６は必要に応じてスパッタガスを 加熱する従来式の熱フィラメントを備えている。

上のゲージのそれぞれは、上述の粗真空ゲージのように、訓定しているパラメー タに対応する電気信号を発生する形式のものでよい、このような信号はコンピュ ータ４６に伝達され、これにより監視される。

室２２に使用する真空ポンピング装置３６は、スロットル・バルブ７１Ｏ１低温 トラツプブ７１２．液体窒素充填バルブ７２８および液体ｍｓ源を使用しない点 を除けば、室１４に使用するポンピング装置と同様である。完全に処理した基板 は室２２で受け取られ次いでアンロードされるので、その後者の室で真空を他の 室における程高くすることは他の室における程重要ではない、このことについて は、スロットル・バルブの構成要素を低温ポンプと接触させることにより、低温 トラップ７１２、液体窒素供給源および窒素充填バルブ７２８を他の室から同様 に無くすことができる。

真空ボンピング装置の動作は第３２図を参照すれば理解することができる。基板 を載せているキャリヤ２２０のトレイ２７０が室１２で丁度ロードされ、この室 に通ずるドアを閉じて室を密閉したと仮定する。また粗真空がポンピング装置の 低温部で機械式ポンプ７４０によりバルブ７２０と７２４により確立されている と仮定する。この場合、バルブ７２４と７２６とは閉じられる。また、高真空バ ルブ７１４は室１２と低温トラップ７１２との間の経路を閉じる。ただし粗バル ブ７２２と粗真空ポンプ・バルブ７４２は開く、ポンプ７４０は室１２からバル ブ７１４，７２２および７４２を通る経路を経て粗真空に引＜、ｍ真空が装置内 に、たとえば、１ミリ（０，，１３パスカル）が作られると、バルブ７２２や閉 じる９次に高真空バルブ７１４が開き。

低音ポンプ７０８が所要の真空を室１２に維持しつづけるように動作する。

供給装置７６０からの液体窒素は液体窒素充填制御バルブ７２８を経て低温トラ ップ７１２に供宮され、高真空の設定に役に立つ、高真空が確立すると、室がし っかり密閉されているため、室１２内に高真空が維持される。その他に、室１２ は分離バルブにより隣接する室から選択的に隔離されるので、この室に隣接する 室の内部に前から存在している真空を乱すことなく真空を作ることができる。

室１２の中に、この室を隣接する室に対して解放する前に、極度の高真空を作り 出すことが重要である。たとえば、ｌＸｌ０−’ｌ−−ル（１，３３Ｘ１０−’ パスカル）の程度の真空を室１２に作り出す、そうしないと、ある汚染、たとえ ば室１２にロードされた新鮮な基板からの水蒸気が、キャリヤ２２０を室１４に 運ぶとき残る。この水蒸気はプロセスで製造したディスクの一様性を乱すおそれ がある。渡過した窒素のような浄化用ガスを管路７８８に沿ってバルブ７２４お よび７２６を通して所望のときに供給して真空ボンピング装置を浄化し、ドアを 開き処理すべき別の基板をロードする前に室１２の中の真空を徐く。

処理水１４から２０において、これらの室に最初に高真空を作り出してから、室 をガス装置２ｉ６８４からのスパッタガスで所望圧力に加圧する。

真空装置のこれ以上の理解は下に示すコンピュータ・ロジックの説明とアルゴリ ズムとから明らかになるであろう。

＋　／Ｓ　− 第１図と関連して前述したように、プログラムされたデジタルコンピュータ４６ はターミナル４８に接続され、本装置を監視し、制御するために使用される。コ ンピュータ４６としては、例えばヒユーレット・パラカード社製モデル１０００ プログラマブル・ディジタル・コンピュータがある。このコンピュータで使用さ れる制御ソフトウェアは、第１図の処理システムにおけるサブシステム、例えば 真空ポンピング・サブシステム、材料処理サブシステム、スパッタサブシステム を制御するよう設計される。６トラツク駆動モータ６２６の駆動シャフトの位置 はトラック駆動エンコーダを介して監視される。モータ６２６はコンピュータ４ ６の制御下で、モータ駆動パルスによってステップされる。コンピュータはこれ ら駆動パルス、このパルスのカウント数、エンコーダからのフィードバックを監 視し、システム中の輸送器の位置が知られる。同様なステップモータ３３８．５ １０はプランジャの回転、載荷除荷機構の飛行体３３０の位置を制御する。エン コーダからのフィードバックは、載荷および除荷駆動機構に対してもまた与えら れる。したがって、１２個のステップモータ軸がコンピュータにより監視される 。追加的なエンコーダ・フィードバックシステムが使用されない場合、各プラン ジャー軸は、インデクサ−（ｉｎｄｅｘｅｒ）とドライブカードを有する市販の ステップモータ・コントローラを使用する。このコントローラとしては、５ｕｐ ｅｒｉｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙから“Ｍｏｄｕｌｙｎｘ　ｃｏｎ ｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ”として市販されているものを使用できる。

インデクサ−はステップモータ５１０の巻線を順次ｆ−ｆ−勢するために必要な 一連のタイミングのとれたパルスを発生し、モしてモータシャフトおよびプラン ジャ２２８を回転させる。以下に説明するように、コンピュータはステップモー タ制御器と交信し、所望の速度、加速度。

他のパラメータをインデクサ−・カードにプログラムし、そしてステップモータ が所望の出力を発生するようにインデクサ−の動作を制御する。駆動カードは、 ステップモータ５１０の各シャフトに必要なトルクを発生するのに必要なレベル にインデクサ−・パルスを増幅する。

輸送器駆動機構２２６に対するチェイン駆動モータ６２６およびローダ／アンロ ーダモータ３３８を制御する手超はインデクサ−・カード。

駆動カウント・カード、およびカウント比較カードを含んでいる。このようなカ ウント比較カードは、前述した“Ｍｏｄｕｌｙｎｘ　ｓｙｓｔｅｍ”の一部分と して使用可能である。このインデクサ−と駆動カードとの機能は前述したプラン ジャモータ５１０に対するものと同一である。カウント比較カードは、チェイン 駆動モータとローダ／アンローダモータのそれぞれと関連したシャフトエンコー ダから伝送されたパルスを計数するために使用される。

したがって、ステップモータの動作を監視する閉ループが構成され。

その結果モータシャフトの実際の回転、したがって駆動される要素が進行した距 離を、移動終了後に確かめることができる。

ステップモータ・コントローラとコンピュータ４６との間の情報交換は、詭コン トローラ中の市販のインタフェースカードを介して行われる。これらのインタフ ェースカードはコンピュータをインデクサ−とカウント比較カードとにリンクさ せる。ステップモータの動作中、インデクサ−・カードは稼動中を示す信号を発 生し、この信号はデータ集録制御ユニットにより検出され、そして通常のデータ 集録制御ユニット・インタフェースを介してコンピュータに与えられる。データ 集録制御ユニットは、市販のファンクション・カードを使用しているヒユーレッ ト・パラカード社製モデル３４９７Ａメインフレーム・コンピュータであってよ い０本装置において、２またはそ九以上のこのようなユニットが使用される。

データ集録制御ユニットは、２８１図の装置のハードウェアをコンピュータに接 続する。このユニット中では、４つの異なる形式のファンクション・カードが使 用される。第１の形式のファンクション・カードは１６チヤネルデジタル入力カ ードであり、ステップモータ・コントローラ中のインデクサ−・カードからの稼 働中を示す信号と２．第１図の装置中のすべてのリミット・スイッチの状態とを 検出するために使用される。これらのデジタル・カードは被検出要素の状態に対 応する信号を発生する。そしてこれらの信号はデータ集録制御ユニットを介して コンピュータにより読み込まれる。

Ｗ２の形式のファンクション・カードは８チヤネル高電圧アクチユエータ・カー ドであり、第１図の装置中に使用されるソレノイドを制御するために使用される 。各カードは８個のプログラマブル・リレーを含んでいる。これらのカードから の信号に応答して、ソレノイドは動作し、バルブシリンダ３０．プランジャ２２ ８のシリンダ４７ｏ。

５０６および他の空気制御される要素を制御するための空気圧を提供する。加え て、他の要素（スパッタ電源を含む）もこのようなアクチュエータにより制御さ れる。

データ集録制御ユニット中で使用される第３の形式のファンクション・カードは ２０チヤネルアナログマルチプレクサ・カードであり。

選択されたアナログ電圧信号を該ユニット中の内部電圧計に与えるために使用さ れる。各カードは低レベルのアナログ信号を通過させるのに適した２０個のリレ ーを含んでいる。デジタル・コンピュータは、対応するマルチプレクサ・リレー をプログラムすることによって、マルチプレクサ・カードから興味あるアナログ 信号を選択する。そしてコンピュータにより、データ集録制御ユニット・インタ フェースを介して内部電圧針を動作させる。そしてその電圧は、コンピュータに より、圧力のような物理パラメータに変換される。その結果、コンピュータは１ 本装置中の真空や他のパラメータ監視装置間をインタフェースしていることにな る。

最後の形式のファンクション・カードはデュアル電圧・デジタル／、アナログ出 力カードである。これらのカードはコンピュータ４６によって発生された数を対 応する制御電圧レベルに変換するために使用される。各カードは、１５ミリアン ペアで一１０Ｖ〜＋ＩＯＶの電圧信号を発生できる２チヤンネルのデジタル／ア ナログ変換能力をもつ、これらのデジタル／アナログ・カードを介して、コンビ 、コータは電、圧基制御される。

上述した各データ集録制御ユニットは内部クロックを！み、これは、本装置がシ ステムタイムを確立するために付勢されるときにコンピュータにより読み込まれ る。

′ｍ３２図に示した真空ゲージは真空ポンピング・システム３４，３６の動作を 制御する場合に使用される真空副定を行う、この真空ゲージは、上述したマルチ プレクサ・カードを介して間接的にコンピュータ４６とインタフェースするアナ ログ出力を有する。上述したように。

コンピュータは、検出された圧力のデジタル表示を得るために上記出力をモニタ する。このグループの装置は対流ゲージ、温度センサ、容量性モノメモータを含 む。すべてのコンピュータ制御機能はコンピュータ４６中のソフトウェアにより 行われる。コンピュータ中の内部ハードデスクはデータとプログラムの記憶のた めに使用される。内部のマイクロ・フロッピィデスクはプログラムおよびデータ の入出力用に使用される。加えて、第１図のターミナル４８は１本装置の性能を 監視するためのシステム・コンソールとログ、操作者によるコマンドエントリ・ ターミナル、および装置の状態を表示するカラーグラフィック・ターミナルを含 む、制御システムからのハードコピー出力をうるためにプリンタを使用すること もできる。

第１図の装置を制御するためのコンピュータ４６の動作は、上記した説明と以下 の説明とにより、当業者にとって容易に理解できる。以下に、ｆｆ５１図の装置 の基本制御プロセスを達成するために行おれる制御アルゴリズムを示す。

°　理・−１′ このプロセスは、ｉ荷室１２中の輸送器へキャリアを移２行するための準備とし て１次に有効なキャリア２２０を遊星トレイ２７０からローダ腕３２０の指３２ ２へ移行するために使用される。　□１）キャリア２２０がローダ指３２２上に あれば、ステップ８にスキップ。

２）もし遊星トレイ２７０が空であれば、エラーとする。

３）もし第１輸送器２２２が室１２中にあれば、室１２か６１４へのゲートバル ブ２８を開放し、第１輸送器２２２を室１２から１４へ移行する。

４）ローダ腕３２０を降下位置ｔこ置く。

５）次に有効なキャリア２２０のトレイ位置へローダ腕３２０を移行し、そして 指３２２をハブ２７８中に挿入する。

６）ローダ腕３２０を上昇位置に置く。

７）キャリア２２０をトラックに整列させた状態で、ローダ腕３２０をロード位 置に移行する。

８）終了。

２“ このプロセスはキャリアをソース室から指定室へ輸送するために使用される。こ こで、指定室とは本プロセスにおける次の室を意味する。

このプロセスにおいては、３個のサブプロセスが使用され、これらは主たる材料 移行プロセスの前に説明される。

ｒ　＋−−７０ このプロセスはキャリア２２０をプランジャ２２８から室内の輸送器２２２へ移 行するために使用される。

アルゴリズム： １）＠過器２２２が室内にない場合は、エラーとして終了する。

２）室が１２または２２である場合は、キャリア２２０は室内の輸送器」二にあ り、ステップ１６ヘスキツプする。

３）キャリア２２０がプランジャ２２８上にない場合は、エラーとして終了する 。

４）プランジャが挿入されるならば（室内の前進位置に）ステップ９ヘスキツプ する。

５）一時休止を要求した操作者によるチェック６）輸送器２２２を駐留位置へ移 行する。

７）一時休止を要求した操作者によるチェック８）プランジャを挿入する（前進 させる）。

９）一時休止を要求した操作者によるチェック１０）輸送器がロード位置にない 場合は、輸送器をロード位置へ移行する。

１１）一時休止を要求した操作者によるチェック１２）プランジャのグリップを 解除する。

１３）一時休止を要求した操作者によるチェック１４）プランジャ２２８を引込 める（後方位置に移行）。

一 一’−”　−−７ このプロセスはキャリア２２０を輸送器２２２から室内のプランジャ２２８へ移 行するために使用される。

アルゴリズム： １）もし室が１２または２２であるか、またはキャリア２２０がプランジャ上に あるならば、ステップ１４ヘスキツプする。

２）もし輸送器２２２が室内にない場合は、エラーとして終了する。

３）もしキャリア２２０が輸送器２２２上になければ、エラーとして終了する。

４）一時休止を要求した操作者によるチェック５）もしプランジャ２２８が室内 に挿入されている場合は、それを引込める（後方に移行）。

６）もしプランジャ・チップ２３２がクランプ位置にあれば、それを解除する。

７）一時休止を要求した操作者によるチェック８）輸送器がロード位置にない場 合は、輸送器をロード位置に移行する。

９）一時休止を要求した操作者によるチェック１０）プランジャをハブ２７８中 に挿入する（前方に移行）。

１１）一時休止を要求した操作者によるチェック１２）プランジャ・チップ２３ ２をハブ２７８にクランプする。

１３）一時代比を要求した操作者によるチェック１４）終了 ＋。

シ　ｒ　−１＋　蓼　−− このプロセスはキャリア２２０をローダ２７２から載荷室１２中の輸送器へ移行 するために使用される。

アルゴリズム： １）キャリア２２０がローダ腕３２０上にない場合は、エラーとして終了する。

２）ローダ腕３２０が降下位置にある場合は、そのアーム腕を上昇位；δへ置く 。

３）ローダ腕３２０がロード位置にある場合は、ステップ６ヘスキツブする。

４）輸送器２２２が載荷室１２中にある場合には、室１２から１４へのバルブを オープンし、輸送器を室１４へ移行する。

５）ローダをロード位置へ移行する。

６）輸送器を室１２中のロード位置へ移行する。

７）ローダ腕３２０を降下位置へ置く。

８）室１２の背壁に接近した駐留位置へローダ腕３２０を移行する。

アルゴリズム（主プロセスに対する）：１）キャリア２２０がソース室にない場 合には、エラーとして終了する。

２）キャリア２２０が指定室にある場合には、エラーをもって休止する。

３）指定室中にキャリア２２０がいなくなるまで、または操作者にによってこの プロセスが廃棄されるまで、ステップ２を繰返す。

４）キャリアを輸送するためにどの輸送器が使用されるかを以下のように決定す る。

ソース室　使用されるキャリア ５）ソース室と指定室との間の現在のバルブ状態を記録する（オープン又はクロ ーズ）。

６）バルブが閉じていれば、それをオープンする。

７）もしソース室が１２であれば、前述した゛″材料ローダからキャリアに移行 するサブプロセス″を、または次の２個のサブプロセスを実行する。

７ａ）ステップ４で選択された輸送器をソース室中のロード位置に移行する。

７ｂ）ソース室中で“材料をキャリアに移行するサブプロセス”を実行する。

８）ステップ４で選択された輸送器を指定室中のロード位置へ移行する。

９）もしソース室が輸送器のホーム室（第１輸送器に対して室１４、第２輸送器 に対して室１８、ｆｆ１３輸送器に対して室２２）であれば、次の２個のサブス テップを実行する。

９ａ）指定室中で、゛材料をプランジャに移行するサブシステム″を実行する。

９ｂ）ステップ４で選択した輸送器をソース室へ移行する。

１０）ソース室と指定室との間のバルブをクローズする。

ｋＪへ　＋　−− このプロセスは、輸送器から、除荷室２２中の遊星トレイ２７０のうち次に有効 な位置にキャリア２２０を移行するために使用される。

アルゴリズム： １）輸送器がロード位置にない場合には、エラーとして終了する。

２）ローダ腕３２０が除荷室２２中の駐留位置にない場合には、エラーとして終 了する。

３）キャリア２２０がローダ腕上にある場合には、エラーとして終了する。

４）キャリア２２０が輸送器上にない場合には、ステップ１３にス６）ローダ腕 ３２０をロード位置へ移行する。

７）ローダ腕３２０を上昇位置に置く。

８）輸送器を駐留位置に移行する。

９）もし遊星トレイ２７０が満杯ならば、ステップ１２ヘスキツプする。

１０）ローダ腕３２０を次に有効なトレイ位置に移行する。

１１）ローダ腕３２０を降下位置へ置く。

１２）ローダ腕３２０を駐留位置へ移行する。

１３）終了 このプロセスは選択された水中で付着を行うために使用される。このプロセスで はいくつかのサブプロセスが用いられ、これらは主スパッタ・プロセスを述べる 前に説明される。以下に述べるいくつかのサブプロセスは、前述した材料処理シ ステム制御プロセスにおいて述べられている。

本プロセスは、プラズマを点火する以前に、室内のスパッタガスの圧力を所定レ ベルとするために使用される。

アルゴリズム： １）一時休止を要求した操作者によるチェック２）スロットルバルブ７１０を閉 じる。

３）プロセス・ガスバルブを開く。

４）プロセスガスの安定化時間を待つ。

５）１秒１１１１待つ。

６）室の圧力を読む。

７）室の圧力がプロセスのガス圧力許容値以内になるまで、または所定時１１１ １　′Ｓ経過するまで、ステップ５および６を繰返す。

８）もし所定時間が経過したならば、エラーでもって休止する（再試みを要求し た操作者によって、再度所定時間によりステップ５か６８を実行する）。

９）所定期間が経過してまたは経過しない時点で、操作者がこのプロセスを続け るかまたは廃棄するまでステップ５から８を繰返す。

く−拳 ＜−２−・　−一 本プロセスは以下に述べるようにスパッタ監視プロセスを開始し、主スパッタプ ロセスと同時に進行する。このプロセスの働きは付着動作を監ＦＪｔすることで ある。

アルゴリズム： １）ハンドシェーク・フラグを偽にセットする。

２）スパッタ監視プロセスをスタートする。

３）ハンドシェーク・フラグが真にセットされるのを待つ（このことはスパッタ 監視プロセスが継続動作以前に進行しているのを保証する）。

＜−・ このプロセスは室内のＲＦパワー発生器のパワーレベルを所望のスパッタ・パワ ーに上昇（ランプ・アップ）させるために使用される。

アルゴリズム： １）次のように前面および後面電力源に対する電力増分値を計算する。

２）前面および後面電力源の蓄積値を零にセットする。

３）以下のように前記蓄積値を増分する。

前面電力源のＭ積値＝該電力源のＮＷＡ値＋増分値後面電力源の蓄、精値＝該電 力源の蓄積値十増分値４）前面および後面電力源の電力値を前記前面および後面 の！積値にセットする。

５）ステップ当りの時間を待つ。

６）ステップ３から５を繰返す。

７）前面および後面電力源の電力値を１）で述べた電力値にセットする（これが 実際の必要とされる電力値である）。

バ・　・　− このプロセスは室内にプラズマを点火するために使用される。

アルゴリズム： １）もしターゲット中に水の流れがない場合には、エラーとして休止する。

２）室内のすべてのスパッタ電力源に対する’Ｐｏｗｅｒ　ｏｆｆ”リレー接点 を閉結する。

３）室内のすべてのスパッタ電力源に対する“Ｐ　ｏ　ｗ　ｅ　ｒ　ｏ　ｎ　” リレー接点を閉結する。

４）テスラコイルをターン・オンする。

５）も、し電力源がＲＦであれば、次の２個のサブステップを実行する。

５ａ）テスラの前設（予備）点火時間を待つ。

５ｂ）前述した電力上昇サブプロセスを実行する。

６）゛′プラズマ・オン″フラグを真にセットし、付近が開始したことをスパッ タ監視プロセスに示す。

バ・　・ このサブプロセスは室内のスパッタリングを終了するために使用される。

アルゴリズム： １）もし電力源がＲＦであれば１次のサブステップを実行する。

ｌａ）室内のすべての電力源の出力電力レベルを零にセットする。

ｌｂ）テス・うの前ち点火時間を待つ。

２）室内のすべてのスパッタ電力源に対する”Ｐｏｗｅｒ　ｏｆｆ”リレー接点 を開放する。

３）″プラズマ・オン”フラグを偽にセットし、付着は完了したことをスパッタ 監視プロセスに示す。

パ・　・ ・　パ・　・ このサブプロセスはプランジャ２２８の回転をスタートさせ、プラズマを点火さ せ、および室内での付着プロセスの時間的調整を行うために使用される。

アルゴリズム： １）スパッタ監視スタート・サブプロセスを実行する。

２）一時休止を要求した操作者によるチェック３）そのメモリ区画内のプロセス をロックする（付着プロセスの正確なタイミングをとるために）。

４）シランジャ２２８の回転時間を次のように計算する。

回転時間＝プロセス時間＋５秒 もしスパッタ電源がＲＦであれば、プラズマ点火、電力上界、および電力降下の ための付加的な時間を追加する。

回転時間＝回転時間＋テスラの前設点火時間＋（ランプのステップ数Ｘステップ 当りの時間）＋テスラの後膜点火１時間５）プランジャの回転スタート ６）化カスタードサブプロセスを実行する。

７）プロセス時間を待つ。

８）電力停止サブプロセスを実行する。

９）そのメモリ区画内のプロセスのロックをはずす（した力１って、他のプロセ スがそのメモリを共有できる）。

１０）プロセスガスバルブ６９８を閉結する。

１１）スロットルバルブ７１０を開放する。

１２）プランジャ２２８の回転がストップするのを待つ。

バ・　・　− 材１じＬｌｌソノ アルゴリズム： ■）一時休止を要求した操作者によるチェック２）選択した室中において゛材料 をプランジャに移ｔテするサブプロセス″を実行する。

３）もし輸送器がその室内にあれば、それを駐留位ｉＨこ移行する。

４）その室のゲートバルブを閉結する。

５）前設の付着遅延を待つ。

６）一時休止を要求した操作者によるチェック７）“室内のガス圧調整サブプロ セス″を実行する。

８）一時休止を要求した操作者によるチェック９）“室内でのスパッタサブプロ セス″を実行する。

１０）一時休止を要求した操作者によるチェック１１）後設の付近遅延を待つ。

パー　・ パー　− このプロセスは選択した室内での付着を監視するために使用される。

これは前述した″′スパッタ監視スタート・サブプロセス″によって自動的にス タートされる。

アルゴリズム： １）ハンドシェイク・フラグを真にセットし、スパッタ監視プロセスが進行中で あることを付着プロセスに示す。

２）プラズマ・オン・フラグがセットされるのを、または所定期間が経過するま で待つ。所定期間の経過は、付着プロセスに対する処理時間を待った後に生ずる であろう。

３）もし所定期間の経過が生ずるならば、終了する。

４）テスラの後設の点火時間を待つ。

５）その室内のすべてのスパッタ電力に対する“パワー・オン”リレー接点を開 放する。

６）テスラコイルをターン・オフする。

７）室の圧力を読む。

８）圧力の和および圧力の２乗の和を計算する。

９）１秒間だけ待つ。

１０）もしターゲット中に水の流れがないならば、電源をターン・オフし、エラ ーでもって終了する。

１１）付着プロセスが終了するまで、または水圧を再びサンプルする時点までス テップ９と１０を繰返す。

１２）付着プロセスが終了するまでステップ７から１１を繰返す。

１３）圧力サンプフルの平均値および標準偏差を計算する。

このプロセスは、自動モード・ラン状態において、すべての処理室１４から２０ を通って、単一のキャリア２２０を載荷室１２から除荷室２２へ循糧させるため に使用される。このプロセスの必要とされるくり返し数は、自動動作が開始され るときに決められる。前述したスパッタプロセスの多くがこのプロセスで使用さ れる。

アルゴリズム： １）″キャリアのロードプロセス”を実行する。

２）″′材料移行プロセス″を実行し、１ｆＪ、在の室を室１４にセットする。

３）もし処理がその現在の室内で必要ならば、この室に対して′″材料処理プロ セス”を実行する。

４）その現在の室に対して′″材料移行プロセス″を実行し、そしてその現在の 室を次の室にセットする。

５）室１４から２０について、ステップ３と４を繰返す。

６）“除荷室へキャリアを移行するプロセス′″を実行する。

昌・　６・　・−−・− １１＋　ψ　−＋　Ｉ 川を管理し、分配する。これは、主プロセスによって所有されているあらゆる粗 ポンピングラインの所有を解除し、それらが主プロセスによって使用されていな い場合にはそれらを使用できるようにする。これはまた、２個の粗ボンピングラ イン（第３２図には１個のみが示されている）を室１２．１４．１６または室１ ８．２０．２２へ接続するよう粗クロスパルプ７９０を制御する。

アルゴリズム： １）もし両方の粗ポンプがライン上にあり、そして少なくとも１個の粗ラインが 主プロセスによって所有されている場合には、粗クロスパルプを閉結しそしてス テップ３へスキップする。

２）もし少なくとも１個の粗ポンプがライン上にあり、そして両方の粗ラインが 主プロセスによって所有されている場合には、粗クロスパルプを開放し、そして ステップ３ヘスキツプする。

３）もし右側の粗ラインが主プロセスによって所有されている場合には、その所 有権を解除する。

４）もし左側の粗ラインが主プロセスによって所有されている場合には、その所 有権を解除する。

このサブプロセスは、主真空プロセスによって、租ポンプをライン上に置くため に使用される。このことは一般に、電力消滅後に必要とされる。

アルゴリズム： １）もし両方の粗ポンプがライン上にある場合は、ステップ６ヘスキツプする。

２）両方の粗ラインの所有権を得るように試みる。それぞれ１秒以下で試みる。

３）もし左側の粗ポンプがライン上になく、且つそのポンプの圧力がそのポンプ をライン上に置くのに要する圧力よりも低く、且つ左側の粗ラインが所有されて おり、且つ（右側の組ラインが所有されているかまたは粗クロスパルプが閉結し ているならば）、左側の租ポンプカットオフバルブを開放する。

４）もし右側の組ポンプがライン上になく、且つそのポンプの圧力がそれをライ ン上に置くのに要する圧力よりも低く、且つ右側の１１ラインが所有されており 、且つ（左側の粗ラインが所有されているかまたは粗クロスパルプが閉結してい るならば）、右側の粗ポンプカットオフバルブを開放する。

５）”ｍポンピングラインの解除サブプロセス″を実行する。

６）終了 、ノー７、・０・ノ？−・ ；　１１１　− このサブプロセスは、特定の粗ラインがその使用のために、主真空プロセスによ って要求された圧力ヘポンプされうろことを証明するために使用される。これは 使用されるその粗ポンプがライン上にあることを仮定する。

アルゴリズム： １）粗うイン圧力が適当な圧力になるのを待つ。粗ラインのタイムアウト（ｔｉ ｍｅ　ｏｕｔ）値の後タイムアウトとする。

２）もしステップ１がタイムアウトするならば、次のサブステップを実行する。

２ａ）粗ポンプバルブを閉結する。

２ｂ）エラーをもって休止する。

２ｃ）もし操作者によって再試みが要求されるならば、粗ポンプバルブを開放し 、新しいタイムアウト期間をもって再びステップ１と２を実行する。

３）ステップ１がタイムアウトしなくなるまで、または操作者によってこのプロ セスが続けられまたは廃棄されるまでステップ１と２　・を繰返す。

このサブプロセスは、前述した粗ライン解除サブプロセスと共に主プロセスによ って使用され、２ｇＡの粗ラインの使用を管理し、分配する。

もし主真空プロセスによって要求されるならば、これは特定の粗ラインおよび他 の粗うインの所有権を取得する。これはその粗ラインがポンプされうろことを証 明する。これは、粗クロスパルプを開放することによって、単一の粗ポンプがラ イン上にある場合を扱う。

アルゴリズム： １）“粗ポンプをライン上に置くサブプロセス”を実行する。

２）もし両方の粗ポンプがライン上にあるならば、ステップ３から９を実行し、 他の場合はステップ１０ヘスキツプする。

３）その粗ラインの所有権を得る。

４）その粗ラインに対するすべての室の粗および低温再生バルブを閉結する。

５）粗クロスパルプを閉結する。

６）その租ラインに対して“粗ラインポンプ・サブプロセス″を実行する。

７）もし主真空プロセスによって他の粗ラインが要求される場合には、１０秒間 だけ、その他の粗ラインの所有権を得るよう試みる。

８）もし所有権がステップ７で得られるようならば、次のサブステップを実行す る。

８ａ）他の租ラインに対するすべての室の粗および低温再生バルブを閉結する。

８ｂ）他の粗ラインに対して“粗ラインポンプ・サブプロセス″を実行する。

９）ステップ１．５ヘスキツプする。

１０）もしライン上に粗ポンプが存在しない場合には、エラーでもって終了する 。

１１）両方の粗ラインの所有権を得る。

１２）両方の粗ラインに対するすべての室の粗および低温再生バルブを閉結する 。

１３）粗クロスパルプを開放する。

１４）その粗ラインに対して１′粗ラインポンプサブプロセス″を実行する。こ れは１個の粗ポンプにより両方の粗ラインをボンピングする効果を持つ。なぜな らば、１個のポンプがライン上にあるが粗クロスパルプは開放しているからであ る。

１５）終了 亘１、・０・、・− このサブプロセスは本システムの室を高真空モードに置くために使用される。後 述する“室を粗真空にするサブプロセス″がこの主高真空サブプロセス中で使用 される。

、　＋　＋　ｓ−− 一、−口 このサブプロセスは、室を低クロスオーバ圧力にするために使用される。このク ロスオーバ圧力は予め決定されたレベル（例えば１００ミクロン）にある。ここ で粗真空は、真空システムの高真空部分によって打力れる高真空に対して充分に 低いレベルに達成される。

アルゴリズム：　・ １）もし室圧が低クロスオーバ圧力に等しいかそれ以下ならば、ステップ１０ヘ スキツプする。

２）″粗うイン取得すブプロセス″を実行する。

３）対応する室のゲートバルブ２８、プロセスガスバルブ６９８、ベントバルブ ７２６、粗バルブ７２２および高真空バルブ７１０を閉結する。

４）一時休止を要求した操作者によるチェック５）室の粗バルブ７２２を開放す る。

６）室圧が低クロスオーバ圧力に到達するのな待つ。室の粗タイムアウト以上は 待たない。

７）室の１【バルブ７２２を閉結する。

８）もしタイムアウトが生ずるならば、エラーでもって休止する（再試みを要求 した操作者によって、ステップ５〜８が新しいタイムアウト値により再び実行さ れる）。

９）タイムアウトが発生しなくなるまで、または操作者がそのプロセスを継続し または廃棄するまでステップ５〜８を繰り返す。

１０）終了 ７　、、・　・　９− 宜亘 アルゴリズム： １）もし高真空バルブ７１０が開放しているならば、ステップ１０ヘスキツプ。

２）一時休止な要求した操作者によるチェック３）室のゲートバルブを閉結する 。

４）一時休止を要求した操作者によるチェック５）室を粗真空にするサブシステ ム″を実行する。

６）クロスオーバ遅延を待つ。

７）水圧を読む。

８）室圧が高クロスオーバ圧力よりも低くなるまで、または許容される繰り返し 数が行われるまでステップ４〜７を繰り返す。

９）“組ライン解除サブプロセス′″を実行する。

１０）もし水圧が高クロスオーバ圧力より低くないならば、エラーでもって休止 する（再試みを要求した操作者によって、繰り返しセットをもってステップ４〜 １０が再び実行される）。

１１）室圧が高クロスオーバ圧力よりも低くなるまで、またはプロセスが操作者 によって継続されまたは廃棄されるまでステップ４〜１０を繰り返す。

１２）一時休止を要求した操作者によるチェック１３）関連する室の隔離バルブ 、プロセスガス・バルブ、ベントバルブ。

粗および高真空バルブを閉結する。

１４）その室の高真空バルブ７１０を開放する。

１１＋　１ べ２Ｊ＝ヱ１１λ このプロセスは本システムの室を外部圧力へ通気するために使用される。

アルゴリズム： １）室の隔離バルブ、プロセスガス・バルブ、ベントバルブ粗および高真空バル ブを閉結する。

２）一時休止を要求した操作者によるチェック。

３）その室のベントバルブ７２６を開放する。

４）ベントタイムを待つ。

５）室のベントバルブを閉結する。

、六１１”　”／Ｘ　− ご　ハ゛ このプロセスはクライオポンプを組引きし、冷却するために使用される。これは 再生および回復プロセスによって使用される。いくつかのサブシステムがこのプ ロセスにおいてのみ使用される。主プロセス以前に行われる。

アルゴリズム： １）もしクライオ圧力が、低クライオ・クロスオーバ圧力に等Ｑいか、それ以下 ならば、ステップ１２ヘスキツプする。

２）クライオポンプを真空ポンピングシステムの残余部分から隔離する。

３）”ｍライン取得サブプロセス″を実行する。

４）一時休止を要求した操作者によるチェック。

５）クライオ・コンプレッサーをオフ。

６）ベークアウト（ｂａｋｅｏｕｔ）完了フラグを偽にセットし。

組ラインに対する分子ふるいが使用されており、モしてベークアウトを要求して いることを示す。

７）クライオ再生バルブ７２０を開放する。

８）クライオ圧力が低クライオクロスオーバ圧力に到達するのを待つ。しかし、 粗クライオタイムアウト値より長くは待たない。

９）クライオ再生バルブ７２０を閉結する。

１０）もしステップ８がタイムアウトすれば、エラーでもって休止する（再試み を要求した操作者によって、新しいタイムアウト期間をもってステップ７〜１０ が再び実行されるであろう）。

１１）クライオ圧力が低クライオクロスオーバ圧力より低くなるまで、または操 作者がこのプロセスを継続しまたは廃棄するまでステップ７〜１０を繰り返す。

１２）終了 このサブプロセスはクライオポンプを所望の冷却終点温度に冷却するために使用 される。

アルゴリズム： １）もしクライオ温度がクライオ終点温度以下であれば、クライオコンプレッサ ーをオンとし、ステップ７ヘスキツプする。

２）一時休止を要求した操作者によるチェック。

３）クライオコンプレッサーをオン。

４）クライオ温度が冷却クライオ終点温度に到達するのを待つ、しかし冷却クラ イオ・タイムアウトよりも長く待たない。

５）ステップ４がタイムアウトするならば１次のサブステップを実行する。

５ａ）クライオコンプレッサーをオフ。

５ｂ）エラーでもって休止する（再試みを操作者が要求すると、新しいタイムア ウト期間をもってステップ３〜５を再び実行する）。

６）クライオ温度が冷却クライオ終点温度以下になるまで、または操作者がこの プロセスを継続するかまたは廃棄するまで、ステップ３〜５を繰り返す。

７）終了 一゛１；−／Ｑ、、・　・　ｌ　９　−　−ノ；１、・−？ｊ１°゛ アルゴリズム： １）一時休止を要求した操作者によるチェック２）゛クライオポンプの組引きを サブプロセス″を実行する。

３）クライオクロスオーバ遅延を待つ。

４）クライオ圧力を読む。

５）クライオ圧力が高クライオクロスオーバ圧力より低くなるまで、または最大 許容繰返しが実行されるまで、ステップ２〜４を繰り返す。

６）“組ライン解除サブプロセス″を実行する。

７）もしクライオ圧力が高クライオクロスオーバ圧力よりも高くなるならば、エ ラーをもって休止する（操作者が再試みを要求すると、新しい期間でもってステ ップ２〜７を再び実行する）。

８）クライオ圧力が高クロスオーバ圧力より低くなるまで、または操作者がこの プロセスを継続するかまたは廃棄するまで、ステップ２〜７を繰り返す。

９）“タライオポンプ冷却サブプロセス”を実行する。

１、・　０・　−− このプロセスは粗ポンプシステムの一方または両方の分子ふるいトラップ７５０ をベークアウトするために使用される。

アルゴリズム： １）″′粗ラうン取得サすプロセス″を実行する。

２）もしその粗ラインに対するベークアウト完了フラグが真であれば、ステップ １１へスキップする。

３）両方のふるいがベークアウトされるべきか否かを決定する。もし両方の粗ラ インが主プロセスによって所有されるならば、両方のふるいがベークアウトされ るべきである。

４）その粗ラインに対するふるいヒータをオン５）もし両方のふるいがベークア ウトされるべきならば、その粗ラインに対するふるいヒータをオン ６）ベークアウト遅延時間を待つ。

７）“粗ラインポンプサブプロセス”を実行する。

８）その粗ラインに対するふるいヒータをオフ９）その粗ラインに対するベーク アウト完了フラグを真にセットし、その粗ラインに対するふるいがベークアウト されているのを示す。

１０）両方のふるいがベークアウトされたならば、次のサブステップを実行する 。

１０ａ）他の粗ラインに対するふるいヒータをオフ１１）“粗ライン解除サブプ ロセス”を実行する。

五′１、・　６・　、・　−−−。

再ｉｆ旦」ＬＬ このプロセスはこのシステムのクライオポンプを再生するために使用される。こ の再生プロセスにおいていくつかのサブプロセスが使用さ九、これらをまず説明 する。

′Ｅ、１、・　０・　、・−−ロ 再ユニｆｉ±ノ。

べ拳−−−５菅！ このサブプロセスはふるい・ベークアウトプロセスを開始する。

丘・１、・　°・　パ　−コ このサブプロセスはクライオポンプを室温に持って行くために使用される。クラ イオポンプはこの温度が達成された後に、付加的な時間の間パージングされる。

アルゴリズム： １）“′ふるい・ベークアウトサブプロセスＵＪＪｔｌＸｉサブプロセス″を実 行する。

２）このクライオボンピング装置に対する高真空バルブ、パージバルブおよび再 生バルブを閉結する。

３）一時休止を要求した操作者によるチェック。

５）クライオパージバルブを開放する。

６）クライオポンプが室温に到達するが、パージタイムアウトとなるか、どちら かが先に生ずるまで待つ。

７）もしタイムアウトが生ずるならば、エラーでもって休止する（再試みを操作 者が要求すると、新しいタイムアウト値をもってステップ６および７が再び実行 される）。

８）室温が達成されるまで、または操作者がそのプロセスを継続するかまたは廃 棄するまで、ステップ６および７を繰り返す。

９）一時休止を要求した操作者によるチェック。

１０）付加的パージ時間を待つ。

１１）一時休止を要求した操作者によるチェック。

１２）ベークアウト完了フラグが真にセットされるのを待つ。しがしベークアウ ト遅延時間十粗ラインタイムアウト時間よりも長くは待たない（このフラグはス テップ１で開始したふるい・ベータアウトが完了することを示す）。

１３）一時休止を要求した操作者によるチェック１４）クライオパージバルブを 閉結する。

１５）もしステップ１２でタイムアウトが生じるならば、終了する。

′ノー１、・Ｏ・ノ、・− 丁／ニー−−・− アルゴリズム： １）冷却トラップ充填コントローラ７２８をオフとするよう操作者メツセージを 発生する。

２）高真空バルブ７１０（開放または閉結されている）の状態を記録。

３）クライオポンプに対する高真空バルブ７１０、パージバルブ７２４および再 生バルブ７２０を閉結する。

４）一時休止を要求した操作者によるチェック５）゛′クライオポンプのパージ ングと暖めサブプロセス”を実行する。

６）一時休止を要求した操作者によるチェック。

７）゛クライオポンプの組引きと冷却プロセス″を実行する。

８）休止を要求した操作者によるチェック９）もし高真空バルブの記録された状 態が開放ならば、高真空サブプロセス″を実行する。

、−／ｕ１、・　０・　、・− 皿ｌシθ１±１− このプロセスは電力消滅（電力破壊）の後、クライオポンプを回復するために使 用される。

このプロセスは電力消滅後に自動的に開始される。

アルゴリズム： ■）再生が許容されるかどうかを決定する。

２）”租ポンプをライン上に置くサブプロセス″を実行する。

３）クライオ温度と圧力を読む。

４）もしクライオ温度が冷却クライオ終点温度以下であれば、またはクライオ圧 力が低クライオクロスオーバ圧力以下であれば、現在の室に対する“組引きと冷 却プロセス″を開始し、そしてステップ６ヘスキツプする。

５）もし再生が許容されるならば、現在の室に対する再生プロセスを開始するか 、またはそのクライオポンプが再生される必要かあるということを示すメツセー ジを記録する。

６）室１２〜２２に対してステップ３〜５を繰り返す。

無電解ニッケルメッキされたアルミニウム基板のような基板が、まず最初に、処 理する以前に、適当に洗浄される。

例えば、基板は、蒸留されそして１０ミクロン・フィルタによりろ過された１、 １．１トリクロロエチレンによりスプレーされる。これにより、研庫剤や残余物 が基板から除去される。そして次に１５９°〜１６２℃に加熱され、且つ１０ミ クロン以下にろ過された１、１．１トリクロロエチレンを含む脱脂槽中で超音波 洗浄される。基板は前記槽上の薫気領域を介して上昇される。そして、１５９° 〜１６２℃に加熱され、且つ１０ミクロン以下にろ過された１、１．１１−リク ロロエチレンを含む第２摺中に降下され、そして再び超音波洗浄される。基板は 上記槽上の酒気領域を介して上昇され、そして１．１．ｌ　ｌ−リクロｑエチレ ン（１５９°〜・１６２℃の沸９Ｗから蒸留される）を含む別の槽中に降下され る。この＆後の槽から、基板は蒸気領域中に上昇され、そしてゆっくりした速度 で上昇されその蒸気領域を離れる。これら後者の数ステップは基板表面から付着 マークを除去する。洗浄された基板は密封された箱の中に貯蔵される。なお必要 ならば付加的な洗浄動作が行われてもよい。

室１２（クリーンルーム）中に基板トレイを載荷した後、＊１２中の真空が達成 される。

また＊１４〜２２中でも真空が達成される。加えて、陰極アセンブリ４０．４２ を安定動作状態にするために、これらアセンブリは前段（予備）スパッタされる 。

室１２中のローダ２７２は最初のキャリア２２０をトレイからピックアップし、 そしてそれを室１２中のトラックの中心に置く。そして輸送器２２２が室１２中 に入り込み、そしてキャリアといっしょにロードされる。そしてロードされた輸 送器は室１４に移行する。室１４中のプランジャ２２８は遊星キャリアのハブ２ ７８中に挿入され、把持し、輸送器から遊星キャリアを持ち上げる。そして輸送 器は、室１４中のスパッタ陰極アセンブリ４０の方向から離れるようにシフトさ れる。そしてプランジャ２７８は遊星トレイ２２０と支持された基板とを回転し 、第１層のスパッタリング（例えばクロム）が行われる。このスパッタに続いて 、室１４中の輸送器２２２はキャリア２２０を室１６中に移行し、そして室１４ に対する別のキャリアを供給するために室１２に戻る。第２の輸送器は室１６中 で処理された基板を室１８へ移行し、また室１８中で処理された基板を室２０へ 移行する。この方法において、連続的にクロム、コバルト・白金、クロムおよび 炭素層が基板上にスパッタされる。最後に、第３の輸送器が処理された基板を室 ２０から２２へ移行する。キャリア２２０は除荷機構２７２によってこの第３輸 送器から除荷され、そしてトレイ２７０上に置かれるにの方法で処理が継続する 。

最終の遊星キャリア２２０が室１２中のトレイから持ち上げられ、そして室１４ へ移行された後、室１２中の真空は解除され、そしてこの室のドア６８が開放さ れる。そして次の基板トレイガロードされる。

このロード動作の期間中、室１４は室１２から隔離される。所望の真空が室１２ 中に再び確立された後、この新しいトレイがら第１キヤリア２２０を取得するた めに、室１４からの第１輸送器が室１２へ復帰する。

同様に、室２２中のトレイが充填された後、室２０と２２がＶａ離され、そして 室２２が開放され、充填されたトレイを空のトレイと交換できるようにする。そ して室２２中の真空が再び確立される。その後。

室２０と２２間でキャリアが再び移行される。

ハウジング２６中の隔離バルブはある室と他の室とを隔離する。そのためスパッ タに影響を及ぼすパラメータが各室において最適化される。加えて処理速度が向 上される。何故ならば、遊星キャリアを含む別の基板トレイが室１２ヘロードさ れ、または室２２から除去される期間中に処理を継続できるからである。

ｌ　二（一 本発明の他の実施例が第３３図に示されている。この実施例は、第１図に示した ような室１２．１４．１６−２０および２２を含む。加えて、これら室を互いに 選択的に隔離する隔離バルブが提供される。

ｍ３３図から判るように、この実施例は処理室１８を除去している。

よって、処理期間中、キャリア２２０は次の順序で室を介して移行される。基板 上に下部層をスパッタするために、キャリア２２０は載荷室１２から室１４へ移 行される。第２層の付着のために、キャリア２２０は室１４から室１６へ移行さ れる。第３層の付着のために、キャリア２２０は、室１６から、室１８ではなく て室１４へ復帰される。

この場合に、第１．第３の付着層は同一物質（例えばクロム）である。

スパッタリング、電力および他のパラメータは、この第３層の付近をｔｘ堕する ために、室１４において調整される。例えば第３層を第１層よりも薄くするよう にである。３個の付着層を含んでいる基板は、第４の層を付着するために室１４ から室２０へ移行される。最後に、キャリア２２０は室２０から２２へ移行され る。

単一の輸送器２２２が、上記シーケンスを実行するために使用されてもよい。し かし第１図の場合のように３個の輸送器を使用するのがよい。第１の輸送器は室 １２から１４へ移行し、第２輸送器は室１４．１６．２０間を移行し、そして第 ３輸送器は室２０．２２間を移行する。

第３３図の装置では、室１４が２回の付近のために利用されるので。

その速度は第１図の装置に比べ若干遅い。にもかが力らず、本発明の装置におい ては、本装置の一方の端部から他端へ一方向にのみキャリア２２０を移行するこ とを必要とするものではないことを１本実施例は示している。

第３４図に本発明の他の実施例が示されている。この実施例は第１図に示したも のと同様であるが、載荷室１２が変形されており、これは前述した室１２と同様 な一対の載荷室１２ａ、１２ｂを含んでいる。

加えて、インタフェース室１２ｃが使用される。インタフェース室１２ｃは載荷 室１２ａ、１２ｂと第１処理室１４との間に配置される。

この実施例では、また４個の輸送器２２２が使用される。第１輸送器は室１２ｃ の背面に配置されたトラック２２４ａ上を室１２ａ、１２ｃ間で移行する。第２ 輸送器は室１２ｂ、１２ｃおよび１４間を移行する。第３輸送器は室１４．１６ ．１８間を移行する。最後に、第４輸送器は室１８．２０．２２間を移行する。

第１図の装置においては、室１２と１４間の移行が許される以前に。

室１２中の真空を所望の高真空レベルにする必要があり、その真空を得るための 実質的な時間を必要とする。いくつかの場合において、処理の遅延が発生する。

何故ならば、所望の真空が室１２中に達成され、そしてキャリア２２０が室１２ から１４へ再び移行されるまでのある期間中室１４が空になるからである０本実 施例ではこのような遅延を除去している。

特に、キャリア２２０のトレイ２７０は室１２ａまたは１２ｂ中に置かれる。こ れらの室中で真空が達成される。キャリア２２０はこれらの室の一方（例えば１ ２ｂ）から輸送器ヘロードされる。輸送器は前述した処理のために、インタフェ ース室１２ｃを介して室１４へキャリアを運ぶ。室１２ｂ中でキャリアが空にな ると、室１２ａ中のキャリアを用いて処理が続行する。すなわち、背面の輸送器 ２２２は室１２ａからキャリアを得、それをインタフェース室１２ｃへ運ぶ、プ ランジャ２２８（前述したと同様なもの）は、遊星キャリアを室１２ｃの方向に 持」−げ、そ才しを輸送器にロードするために使用される。この後者の輸送器は 、基板処理を続行するために、そのキャリアを室１４へ運ぶ。

キャリアが’４（１２ａから移行されている期間中、新しいトレイが室１２ｂ中 に置かれ、そしてこの室で真空が再び確立される。その後、室１２ａ中のキャリ アが空になると、再び充填された室１２ｂ中のキャリアが使用される。また室１ ２ｂからのキャリアが使用さ九ている期間中、新しい一群のギヤリアが室１２ａ 中にロードされる。したがって、第３４回の実施例においては、処理用の後続室 へ連続的にキャリアを供給するために、動作載荷室が交互に使用される。

また除荷室は、載荷室１２ａ、１２ｂと同様に、除荷インタフェース室（１２ｃ ）と共に２個の除荷室を含んでもよい。しかしこれは一般的には使用されない。

即ち、処理されたディスクの不均一性は、室１２から室１４への未処理基板の移 行によって運ばれる水蒸気のような汚染体によって特に影響を受けるからである 。室１２を高真空にボンピングすることによって、このような影響は除去される 。しかしながら、ディスクはそれが完全に処理された後にはそれほど敏感ではな い、従って、室１２中の真空レベル性の高真空レベルに到達するのを持たないで も、ディスクを室２０から２２へ移行してもよい。

加えて、洗浄目的のためにスパッタエツチングが室１２および１２ｃ中で行われ てもよい。スパッタエツチングを行うために、スパッタアセンブリとプランジャ がこれらの室中で利用される。スパッタエツチングは、プランジャ２２８．Ｌ、 たがってキャリア（プランジャと支持された基板へ装管される）を負にバイアス することによって達成される。これにより、基板に衝突し、少量の物質を基板か ら除去する正イオンがプラズマ中に発生する。実質的に均一なエツチングが生ず る。

何故ならば、エツチングの期間中に基板へ与えられる遊星運動により基板の両面 がプラズマに露出されるからである。また付加的な処理装置７９０が室１２また は１２ｃ中に配置されてもよい。このような装置は、洗浄目的のために基板にイ オンを衝突させる市販のイオン銃を含んでよい。または、付加的にこの装置は１ ．基板を室１４へ移行する以前に基板を加熱するための基板ヒータを含んでもよ い。

なお、上述した本発明の原理や奨施例に基づいて、当業者は種々の変形を考えう るが、これら変形も本発明の範囲に入るものである。

ＦＩＧ＋６ Ｑ 匡 ＩＧ　２１ ＦＩＧ２９Ａ ＦＩＧ２９Ｂ 二 １ＪＩＣ眞Ｒ１ａ　ＧＷＩ　ＣＣ３ｊ 国際調斉報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１、第２付着室と、前記第１、第２付着室を相互接続し、それを通過しま た前記第１、第２付着室間で基板の通過を行わしめる密封された移行通路手段と 、前記第１、第２付着室中に真空を確立する真空手段と前記移行通話手段を介し てまた前記第１、第２付着室間で基板を移行させるための基板移行手段と、前記 第１付着室中の基板上に第１薄膜層を付着するための第１真空付着手段と、前記 第２付着室中の基板上に第２薄膜層を付着するための第２真空付着手段と、前記 移行通路手段を選択的に閉結且つ密封し、前記第１付着室と前記第２付着室とを 選択的に隔離する近通路封入手段とを含む基板上に複数個の薄膜層を付着する装 置。 ２２．処理される基板を受入れるための基板受入れ入力開口部、前記入力開口部 を介しての基板のロードに続いて前記入力開口部を閉結、密封する開口閉結手段 を有する載荷室と、前記載荷室からの基板を受入れるために前記載荷室に接続さ れ、基板上に第１物質の第１薄膜層をスパッタするための第１スパッタ手段が配 置されている第１付着室と、前記第１付着室から基板を受入れ、基板上に第２物 質の第２薄膜層をスパッタするための第２スパッタ手段が配置されている第２付 着室と、前記第２付着室による処理に続いて基板を受入れるために前記第２付着 室へ接続され、本装置から処理済基板を搬出するための基板出力開口、基板の搬 出に続いて前記基板出力開口を閉結し密封する出力封入手段を有する除荷室と、 前記載荷室、第１付着室、第２付着室、除荷室を相互接続し、密封された基板処 理通路を定める移行通路手段と、前記載荷室、第１付着室、第２付着室、除荷室 の間を前記基板処理通路に沿って基板を移行するための基板移行手段と、入力開 口部を閉結して前記載荷室中に、前記第１、第２付着室中に、また出力開口部を 閉結して前記除荷室中に真空を確立する真空手段と、前記入力開口閉結手段を開 放する以前に前記載荷室中の真空を解除し、また前記出力封入手段を開放する以 前に前記除荷室中の真空を解除するための真空解除手段と、前記載荷室、第１付 着室、第２付着室、除荷室の間の位置で前記移行通路手段を選択的に閉結および 密封してこれら室を相互に選択的に隔離し密封し、基板のロード期間中に前記載 荷室の真空が解除される期間中前記載荷室を前記第１、第２付着室から隔離し、 基板の除荷期間中に前記除荷室中の真空が解除される期間中に前記除荷室を前記 第１、第２付着室から隔離する通路封入手段とを含む基板上に複数個の薄膜層を 付着することによる基板処理装置。 ４７．第１付着室内を真空に維持して前記第１付着室内に基板を位置し、前記第 １付着室中の基板上に第１物質をスパッタし、前記第１付着室中の真空を維持し ながら真空が達成された第２付着室へ前記第１付着室から基板を移行し、前記第 ２付着室中の基板上に第２層をスパッタし、前記第２付着室中の真空を維持しな がら前記第２付着室から基板を移行し、そして前記第１付着室および第２付着室 中でのスパッタが実行されている期間中第１付着室と第２付着室とを隔離するこ とを含む基板上に複数個の薄膜層を付着する方法。 ５０．真空を解除した状態で載荷室中に少なくとも１個の基板をロードし、前記 載荷室中に真空を確立し、真空が確立された第１付着室と連絡させて前記載荷室 を配置し、前記載荷室中の真空を維持した状態で、前記載荷室から前記第１付着 室へ基板を移行し、前記第１付着室中の基板上に第１物質の第１層をスパッタ付 着し、前記第１付着室中の真空を維持した状態で真空が確立された第２付着室へ 前記第１付着室から第１層を含む基板を移行し、前記第２付着室中の基板上に第 ２物質の第２層をスパッタ付着し、前記第２付着室中の真空を維持した状態で真 空が確立された第３付着室へ前記第１、第２層を含む基板を移行し、前記第３付 着室中の基板上に第３物質の第３層をスパッタ付着し、前記第３付着室中の真空 を維持した状態で真空が確立された第４付着室へ前記第１、第２、第３層を含む 基板を移行し、前記第４付着室中の基板上に第４物質の第４層をスパッタし、前 記第４付着室中の真空を維持した状態で真空が確立された除荷室へ前記第４付着 室から前記第１、第２、第３、第４層を含む基板を移行し、前記第４付着室を前 記除荷室から隔離し、前記第４付着室中の真空を維持しながら前記除荷室中の真 空を解除し、そして前記第４付着室中の真空を維持しながら前記除荷室から前記 基板を除去する基板上に少なくとも１個の薄膜層を付着する方法。