專利名稱：基板處理設(shè)備以及磁記錄介質(zhì)制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在石更盤等磁記錄盤的制造中向基々反的兩個(gè) 表面照射離子束以對(duì)基板的兩個(gè)表面進(jìn)行處理的基板處理設(shè)備 以及》茲記錄介質(zhì)制造方法。
背景技術(shù)：
硬盤等磁記錄盤的制造大致分為前處理和后處理，其中， 前處理包括襯層的形成、用于記錄層的磁膜的形成以及用于保 護(hù)記錄層的保護(hù)膜的形成，并且后處理包括例如已形成保護(hù)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(gè)表面上都具有記錄層，因此， 在前述的處理中，在基板的兩個(gè)表面上進(jìn)行各種處理。
作為用于如上所述對(duì)基板的兩個(gè)表面進(jìn)行處理的技術(shù)，公
開了例如如下的技術(shù)在基板兩側(cè)設(shè)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^1的相背表面相對(duì) 地布置離子槍(離子束產(chǎn)生器)的技術(shù)存在如下的問題相對(duì)的 離子束產(chǎn)生器被其離子束相互影響。
特別是，當(dāng)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(gè)表面照射離子束時(shí)，來自 一個(gè)離子束產(chǎn) 生器的離子束通過基板的開口進(jìn)入另一離子束產(chǎn)生器。結(jié)果， 存在離子束產(chǎn)生器的內(nèi)部被相互污染和/或損壞的問題
發(fā)明內(nèi)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(duì)布置的離子束產(chǎn)生器內(nèi)部的相 互污染和/或損壞的基板處理設(shè)備以及磁記錄介質(zhì)制造方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的而做出的本發(fā)明包括如下結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明提供一種基板處理設(shè)備，其能夠向包括開口的基板
照射離子束以進(jìn)行預(yù)定處理，所述基板處理設(shè)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提取機(jī) 構(gòu)；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 子的第二提取機(jī)構(gòu)，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(duì)，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 提取機(jī)構(gòu)包括 第一柵格，并且所述第二提取機(jī)構(gòu)包括第二柵格；以及所述第 一柵格和所述第二 4冊(cè)格,皮布置成相互不對(duì)稱。
另外，本發(fā)明提供一種使用如上所述的基板處理設(shè)備來制 造磁記錄介質(zhì)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；以及通過所述第一離子束產(chǎn) 生器向所述基板的一個(gè)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(gè)待處理表面照射離子束。
根據(jù)本發(fā)明，將第一離子束產(chǎn)生器中的第一 柵格(grid)和第 二離子束產(chǎn)生器中的第二柵格配置成相互不對(duì)稱。因此，防止 了離子束通過柵格中的細(xì)微孔和基板開口進(jìn)入相對(duì)的離子束產(chǎn) 生器，使得能夠抑制相對(duì)布置的離子束產(chǎn)生器內(nèi)部的相互污染 和損壞。


圖l是示出從上方觀察的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基^反處理設(shè) 備的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的離子束產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)的示意截 面圖。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)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(shí)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)制造方法中所使用 的制造設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)制造設(shè)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)制造 方法的示意圖。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的^i記錄介質(zhì)制造方法的流 程圖。圖13示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例當(dāng)進(jìn)行離子束蝕刻時(shí)所蝕刻 的物質(zhì)的改變的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于 本實(shí)施例。
參照?qǐng)Dl說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基板處理設(shè)備。圖l是示 出從上方觀察的根據(jù)本實(shí)施例的基板處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖l所示，基板處理設(shè)備100主要包括基板(晶片)w、經(jīng) 由基板W相對(duì)布置的第 一 和第二離子束產(chǎn)生器1 a和1 b 、控制單 元101、計(jì)數(shù)器103和計(jì)算機(jī)接口 105。
本實(shí)施例中的基板W是用于硬盤等》茲記錄介質(zhì)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(duì)布置，以面對(duì)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(gè)布置成向兩者之間的 區(qū)域照射離子束，并且將保持有包括開口的基板W的基板承載 器布置在該區(qū)域中。在圖l所示的結(jié)構(gòu)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亍。
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(jī)構(gòu)的提取電極 7a(來自力丈電室側(cè)的電極71a、 72a和73a)。電才及71a、 72a和73a 分別連4姿至電壓源81a、 82a和83a， /人而能夠獨(dú)立地控制這些電極中的每一個(gè)。在提取電極7a的附近設(shè)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ii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(jìn)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(jié)構(gòu)，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(jì)數(shù)器103被配置成能夠?qū)﹄x子束產(chǎn)生器la和lb處理 的基板的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且在達(dá)到預(yù)定的計(jì)數(shù)(例如，1000) 時(shí)，指示控制單元101開始清潔。
連接至控制單元101和計(jì)數(shù)器103的計(jì)算機(jī)界面105被配置 成設(shè)備用戶可以輸入清潔條件(處理時(shí)間等)。
接著，參照?qǐng)D2、 3A和3B詳細(xì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，因此在適當(dāng)?shù)厥÷苑种Х?hào)a和b的情況下進(jìn)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。該放電室2的壓力通常保持在約l(T"Pa(10-s毫巴) 到約10-4a (10-3毫巴)的范圍內(nèi)。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(jié)果而 在放電室2中釋放的離子。該^茲性部件4通常包括多個(gè)才奉狀永^茲 體。在 一 種結(jié)構(gòu)中，使用極性交替改變的多個(gè)相對(duì)較長的條形
磁體，僅沿一個(gè)軸產(chǎn)生N-S循環(huán)。在另一種結(jié)構(gòu)中，使用"棋盤，， 結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)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(gè)軸形成的平面上延伸。
通過RF線圈部件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向放電室2提供RF功率。
等離子體限制容器3的前壁設(shè)置有離子束發(fā)射面(參見圖 3A和3B)。發(fā)射面包括:提取機(jī)構(gòu)(提取電極)7， l是取機(jī)構(gòu)7從在》文 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(duì)從等 離子體限制容器3提取出的離子進(jìn)行加速。如圖3A和3B所示， 提取電極7包括多個(gè)柵格結(jié)構(gòu)的組合。每個(gè)柵格結(jié)構(gòu)均包括多個(gè) 相互鄰近的細(xì)微孔。在本實(shí)施例中，在各柵格10a和10b的中夾 部以矩陣形式布置有多個(gè)細(xì)微孔，從而呈現(xiàn)出大致六角形狀。
本實(shí)施例的特征在于，第 一 離子束產(chǎn)生器1 a中的柵格10 a 和第二離子束產(chǎn)生器lb中的柵格10b配置成相互不對(duì)稱。例如， 第一離子束產(chǎn)生器la中的柵格10a和第二離子束產(chǎn)生器lb中的 柵格10b可以形成為具有不同的柵格結(jié)構(gòu)(細(xì)^f效孔群的形狀)。
可選地，第一離子束產(chǎn)生器la中的柵格10a和第二離子束產(chǎn) 生器lb中的才冊(cè)4各10b可以形成為具有相同的結(jié)構(gòu)并且非對(duì)稱地 布置。更具體地，作為繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定角度的結(jié)果，圖3A所 示的第一離子束產(chǎn)生器la中的柵格10a和圖3B所示的第二離子 束產(chǎn)生器lb中的柵格10b形成為在圓周方向上相互偏離預(yù)定角 度(例如，IO度)，從而使其柵格結(jié)構(gòu)彼此不對(duì)稱。
設(shè)置成上述不對(duì)稱柵格結(jié)構(gòu)的原因如下如果柵格結(jié)構(gòu)相 互對(duì)稱，則由于離子束的方向性高，從某個(gè)細(xì)微孔發(fā)出的離子 束可能通過對(duì)稱位置處的細(xì)微孔，使得污染物粘附到相對(duì)的放 電室2的內(nèi)部，或者損壞相對(duì)的》文電室2的內(nèi)部。因此，如果第一離子束產(chǎn)生器la中的柵格10a和第二離子束產(chǎn)生器lb中的柵 格10b相互偏離從而相互不對(duì)稱，則高方向性的離子束不會(huì)通過 基板W的開口進(jìn)入相對(duì)的離子束產(chǎn)生器lb和la。因而，可以減 少這種進(jìn)入。因此，可以抑制離子束產(chǎn)生器la和lb的相互污染 和損壞。
對(duì)于柵格結(jié)構(gòu)，不必使得整個(gè)柵 一各10 a和10 b相互不對(duì)稱， 并且柵格結(jié)構(gòu)可以形成為只有第 一柵才各10a和第二柵才各10b的中 心區(qū)F一目互不對(duì)—4爾。
另外，為了能夠?qū)Φ谝粬鸥?0a和第二柵格10b的非對(duì)稱進(jìn) 行細(xì)微調(diào)整，可以將柵格10a和10b的至少之一配置成包括用于 轉(zhuǎn)動(dòng)?xùn)鸥竦臇鸥褶D(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這是因?yàn)橹恍枰D(zhuǎn)動(dòng)?xùn)鸥?0a和10b 其中之 一 來確保第 一 柵格10 a和第二柵格10 b的非對(duì)稱。
再參照?qǐng)D1，提取電極7a包括來自放電室2a側(cè)的三個(gè)電極 71a、 72a和73a,并且各電極配置成能夠獨(dú)立地控制各電極的電 壓。在本實(shí)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(fù)電位，并且控制電極73a以4吏其具有地電位。
從離子提取電極7發(fā)出多個(gè)離子束，從而形成離子束柱。發(fā) 射面布置在轉(zhuǎn)座(未示出)上，該轉(zhuǎn)座使得能夠?qū)陌l(fā)射面發(fā)出 的離子束進(jìn)行角度調(diào)整。因此，可以通過調(diào)整各離子束的角度 來控制離子束柱的形狀和方向。
當(dāng)在真空濺射設(shè)備中使用第一離子束產(chǎn)生器la時(shí)，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(dāng)從RF線圏部件5a提供RF功率時(shí)，形成等離子體。通常，等離 子體限制在放電室2a內(nèi)。等離子體的一部分與離子束提取電極 71a、 72a和73a相鄰。提取電極71a、 72a和73a包括多個(gè)柵才各結(jié) 構(gòu)的組合，該多個(gè)柵格結(jié)構(gòu)將來自放電室2a的離子提取至柵格 10a中，并通過柵-格10a來加速離子。類似地，提取電極7b包括來自》文電室2b側(cè)的三個(gè)電極71b、 72b和73b，并且各電極配置成能夠獨(dú)立地控制各電極的電壓。 在本實(shí)施例中，控制電才及71b以-使其具有正電位，控制電極72b 以使其具有負(fù)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(gè)離子束，從而形成離子束柱。發(fā) 射面布置在轉(zhuǎn)座(未示出)上，該轉(zhuǎn)座使得能夠?qū)陌l(fā)射面發(fā)出 的離子束進(jìn)行角度調(diào)整。因此，可以通過調(diào)整各離子束的角度 來控制離子束柱的形狀和方向。
當(dāng)在真空濺射設(shè)備中使用離子束產(chǎn)生器lb時(shí)，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(dāng) 從RF線圈部件5b提供RF功率時(shí)，形成等離子體。通常，等離子 體限制在放電室2b內(nèi)。等離子體的一部分與離子束提取電極 71b、 72b和73b相鄰。提取電極71b、 72b和73b包括多個(gè)柵格結(jié) 構(gòu)的組合，該多個(gè)柵格結(jié)構(gòu)將來自放電室2b的離子提取至柵格 10b中，并通過柵格10b來加速離子。
接著，將參照?qǐng)D1說明根據(jù)本實(shí)施例的基板處理設(shè)備100的 動(dòng)作。
從第 一 離子束產(chǎn)生器1 a向基板W的 一 個(gè)待處理表面照射離 子束，從而對(duì)基板W的一個(gè)待處理表面進(jìn)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(duì)基一反W的另 一待處理表面進(jìn)行處理。因此，相對(duì)的離子 束產(chǎn)生器可能被其離子束相互影響。特別是，當(dāng)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(shí)， 來自 一個(gè)離子束產(chǎn)生器la(lb)的離子束通過基板W的開口進(jìn)入 另 一離子束產(chǎn)生器lb(la)。
然而，在根據(jù)本實(shí)施例的基板處理設(shè)備100中，第一離子束 產(chǎn)生器la中的第一柵格10a和第二離子束產(chǎn)生器lb中的第二柵格10b配置成相互不對(duì)稱。因此，由于第一柵格10a中的細(xì)微孔 和第二柵格10b中的細(xì)微孔位于相互偏離的位置處，即使離子束 通過了基板W的開口 ，也能夠減少或防止離子束進(jìn)入相對(duì)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(dá)相對(duì)的柵格，離子束也不能進(jìn)入離子束產(chǎn)生 器，除非其通過柵格中的細(xì)微孔。另外，當(dāng)?shù)谝浑x子束產(chǎn)生器 la中的柵格10a和第二離子束產(chǎn)生器lb中的^f冊(cè)格10b形成為具有 相同的結(jié)構(gòu)并通過旋轉(zhuǎn)其中之一非對(duì)稱地布置時(shí)，優(yōu)選封閉位 于中心區(qū)F的細(xì)《效孔。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的基板處理設(shè)備10 0使得能夠減少 或防止離子束進(jìn)入相對(duì)的離子束產(chǎn)生器la或lb。結(jié)果，能夠抑 制相對(duì)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(shí)施例的磁記錄介質(zhì)制造方法的制 造設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖。
如圖4所示，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)制造方法中 使用的制造設(shè)備是包括能夠進(jìn)行真空排氣的多個(gè)腔室lll到 121...的在線型制造設(shè)備，該多個(gè)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(yùn)送至相鄰 的真空腔室的運(yùn)送路徑，并且在制造設(shè)備中轉(zhuǎn)動(dòng)期間，在各真 空腔室中順序地對(duì)基板進(jìn)行處理。在方向改變腔室151到154中 改變基板的運(yùn)送方向?qū)⑼ㄟ^腔室直線地運(yùn)送的基板的運(yùn)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(shè)備中，并且在處理結(jié)束時(shí)，卸載鎖定腔 室146將基板運(yùn)送到制造設(shè)備外部。另外，與腔室121 —樣，可 以連續(xù)地布置能夠進(jìn)行相同處理的多個(gè)腔室，從而通過將處理分成多個(gè)處理，來多次進(jìn)行相同處理。結(jié)果，即使是進(jìn)行費(fèi)時(shí)
的處理，也不會(huì)延長所消耗的時(shí)間。在圖4中，盡管僅將腔室121 設(shè)置成多個(gè)腔室，但還可以將其它腔室設(shè)置成多個(gè)腔室。
圖5是要由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)制造設(shè)備處理 的層疊體的示意圖。在本實(shí)施例中，在基板201相背的兩個(gè)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(duì)形成在基板2 01 —側(cè)的層疊體的處理，并且省略 對(duì)形成在另 一側(cè)的層疊體和對(duì)該層疊體進(jìn)行的處理的說明。因 此，在圖6到11中，將對(duì)形成在基板201的一側(cè)的層疊體進(jìn)行的 處理進(jìn)行說明，但還對(duì)形成在另 一側(cè)的層疊體進(jìn)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(zhì))的處理當(dāng)中的層疊體200包括基板201、軟^f茲性層202、襯層 (underlayer)203、記錄磁性層204、掩模205和抗蝕層206。將層 疊體200引入到圖4所示的制造設(shè)備中。對(duì)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(gè)表面上都形成有軟磁性層202、襯層 203、記錄磁性層204、掩模205和抗蝕層206,但為了簡化繪圖 和說明，省略形成在基才反201的另 一側(cè)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的磁軛，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?yàn)樨Q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206是用于將溝槽圖案轉(zhuǎn)印到記錄磁性層204的層。在本 實(shí)施例中，通過納米壓印將溝槽圖案轉(zhuǎn)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(shè)備中。
代替納米壓印，還可以通過曝光和顯影來轉(zhuǎn)印溝槽圖案。
在圖4所示的制造設(shè)備中，在第一腔室lll中通過反應(yīng)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(yīng)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 而將記錄萬茲性層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,并且記錄磁性層204的厚度為4 到20nm。如上所述，進(jìn)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(yīng)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(duì)于將 層疊體200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?qǐng)D6到12說明如下各處理沉積非石茲性材料作為 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i茲性層的凹部的處理；以及通過蝕刻來去除埋層的多余部 分的蝕刻處理。圖6到ll是用于按步示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁 記錄介質(zhì)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2 04上沉積非磁性導(dǎo)電層。對(duì)于停止層2 0 7 ， 考慮到停止層207和埋層208之間的關(guān)系，采用如下的材料在 使用例如離子束蝕刻進(jìn)行蝕刻時(shí)，該材料相對(duì)于后述的埋層2 0 8的材料呈現(xiàn)較低的蝕刻率。
圖13示出離子束蝕刻(IBE)時(shí)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(dāng)通過IBE來去除 埋層208時(shí)，對(duì)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(dāng)中的碳。此外，盡管沒 有示出，具有〗氐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(dǎo)電性碳，這是因?yàn)楫?dāng)形成埋 層208時(shí)，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(dǎo)電層，其中，停止層207包含碳作為其主要成分。
另外，當(dāng)使用碳等非金屬材料時(shí)，能夠通過使用氧的反應(yīng) 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(diǎn)上，也優(yōu)選使用碳。另外， 當(dāng)使用碳等非磁性材料來形成非磁性導(dǎo)電層時(shí)，即使其與埋層 208—同殘留在溝槽31a中，也不影響向記錄磁性層204的記錄/ 從記錄磁性層204的讀取，因此，在這一點(diǎn)上，優(yōu)選使用碳。除 碳之外，非^茲性材料的例子可以包括例如Ta、 Ti以及由于含有 Ta和/或Ti而導(dǎo)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1Qcm)遠(yuǎn)小于DLC的電阻率(10"到10"Qcm)的導(dǎo)電性碳。例 如，在使用濺射進(jìn)行沉積時(shí)，可以通過使用高純度(99.99。/。)C(碳) 靶材在低壓(約0.8Pa)或高壓條件下進(jìn)行DC濺射來進(jìn)行這種沉 積?？蛇x地，可以使用RF濺射。另外，當(dāng)通過CVD進(jìn)行這種沉 積時(shí)，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(jìn)行沉積。還可以使用例 如DLC等不具有導(dǎo)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(dǎo)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(duì)于埋層208,考慮到與如 上所述的停止層207的關(guān)系，使用不影響向記錄磁性層204的記 錄/從記錄磁性層204的讀取的非磁性材料，并且當(dāng)去除埋層208 的額外形成部分時(shí)，該材料具有比停止層207的蝕刻率高的蝕刻 率。對(duì)于埋層208，可以使用例如Cr或Ti或其合金(例如CrTi)。 對(duì)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(dǎo)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，但在本實(shí)施例中通過 向?qū)盈B體200施加偏置電壓來進(jìn)行RF濺射。換言之，向作為導(dǎo) 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(dǎo)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(duì)于偏置電壓，可以4吏用例如直流電壓、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(duì)高的壓力的條件下，獲得理想的掩埋特性。 另外，通過進(jìn)行電離率高的RF濺射，可以使用用于放電的離子 化氣體，來在進(jìn)行沉積的同時(shí)對(duì)相對(duì)于溝槽31 b容易沉積掩埋材 料的凸部32進(jìn)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(zhǔn)直濺射或低壓遠(yuǎn)距離濺射
來在作為凹部的溝槽31 b中沉積掩埋材料，但使用根據(jù)本實(shí)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(shè) 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；茲性層204和停止層207之間的界面33的高度 (圖12:步驟S103)。在本實(shí)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(zhì)譜法(SIMS)檢測出的強(qiáng)度，來示 出在對(duì)圖8所示的層疊體2 00進(jìn)行離子束蝕刻時(shí)所蝕刻的物質(zhì)的 改變。在該圖中，實(shí)線表示檢測出的埋層的強(qiáng)度，點(diǎn)劃線表示 檢測出的停止層的強(qiáng)度，并且虛線表示檢測出的記錄磁性層的 強(qiáng)度。如圖14所示，當(dāng)在to時(shí)刻開始蝕刻時(shí)，首先，僅蝕刻埋 層208。當(dāng)作為蝕刻處理的結(jié)果，去除了記錄^f茲性層204上的埋 層208時(shí)(^時(shí)刻)，開始蝕刻記錄》茲性層204上的停止層207。然 后，當(dāng)去除了記錄磁性層204上的停止層207時(shí)(t3時(shí)刻)，開始蝕 刻記錄磁性層204。在^到t3時(shí)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(dá)到界面33的高度。在本實(shí)施例中，在t!時(shí)刻和t3時(shí)刻之間的 t2時(shí)刻終止蝕刻。結(jié)果，能夠防止削除記錄磁性層204。
因此，例如，能夠預(yù)先在相同的蝕刻條件下進(jìn)行蝕刻，從 而預(yù)先確定從蝕刻開始時(shí)刻to到時(shí)刻t2的蝕刻時(shí)間，并且當(dāng)經(jīng)過 了預(yù)先確定的該蝕刻時(shí)間時(shí)，終止蝕刻?？蛇x地，能夠使用SIMS 實(shí)時(shí)地;險(xiǎn)測終點(diǎn)。另外，考慮到隨后的蝕刻處理，可以在達(dá)到 比界面33的高度略高的高度時(shí)，終止蝕刻。另外，不僅可以進(jìn) 行離子束蝕刻，還可以在確保相對(duì)于停止層207的大的選擇性的 條件下進(jìn)行反應(yīng)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'J、于+500V^/V1電壓、國500至U畫2000V^/V2電壓、纟々200W6々感 應(yīng)耦合等離子體(ICP)放電時(shí)的RF功率。如上所述，提供停止層 2 07使得能夠防止記錄磁性層2 04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(shí)現(xiàn)平坦化。盡管以直進(jìn)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(yīng)離子蝕刻 來平坦化層疊體200的腔室。當(dāng)將碳用作停止層207時(shí)，通過使 用02或Ar+02作為反應(yīng)氣體進(jìn)行反應(yīng)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^f茲性層204和埋層 208被蝕刻的同時(shí)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1.0Pa的腔室壓力、約200W 的ICP放電時(shí)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(jìn)行蝕刻來去除 停止層207。例如，當(dāng)將金屬用作停止層207時(shí)，可能需要使用 CF4作為反應(yīng)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(shè)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(duì)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(shí)施例中，在加熱腔室或制冷腔室120中進(jìn)行調(diào)整以設(shè)置成 DLC形成所需的溫度之后，在保護(hù)膜形成腔室121中進(jìn)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、 -250V的脈沖DC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(shí)施例，但本發(fā)明 不限于上述實(shí)施例。
例如，如果掩模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(jìn)行如下 的兩次蝕刻的結(jié)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(shí)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?yàn)?，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(dǎo)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(duì)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(yīng)用于例 如在記錄磁性層分散的BPM中的凸凹圖案上形成埋層的情況。
本發(fā)明不但可以應(yīng)用于作為例子說明的基板處理設(shè)備(磁 控賊射設(shè)備)，而且還可以應(yīng)用于例如干法蝕刻設(shè)備等的等離子 體處理設(shè)備、等離子體灰化設(shè)備、CVD設(shè)備以及液晶顯示制造 設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種基板處理設(shè)備，其能夠向包括開口的基板照射離子束以進(jìn)行預(yù)定處理，所述基板處理設(shè)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提取機(jī)構(gòu)；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提取機(jī)構(gòu)，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(duì)，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；所述第一提取機(jī)構(gòu)包括第一柵格，并且所述第二提取機(jī)構(gòu)包括第二柵格；以及所述第一柵格和所述第二柵格被布置成相互不對(duì)稱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，至 少所述第 一 柵格和所述第二斥冊(cè)才各的中心區(qū)域被配置成相互不對(duì)稱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述第 一 柵格和所述第二柵格至少之 一 包括用于轉(zhuǎn)動(dòng)該柵格的柵 才各轉(zhuǎn)動(dòng)一幾構(gòu)。
4. 一種使用根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備來制造磁 記錄介質(zhì)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；以及通過所述第一離子束產(chǎn)生器向所述基板的一個(gè)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(gè)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(shè)備以及磁記錄介質(zhì)制造方法，該基板處理設(shè)備能夠抑制經(jīng)由基板相對(duì)布置的離子束產(chǎn)生器內(nèi)部的相互污染和/或損壞。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基板處理設(shè)備包括向基板的一個(gè)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(gè)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)由基板相對(duì)布置，并且第一離子束產(chǎn)生器中的第一柵格和第二離子束產(chǎn)生器中的第二柵格配置成相互不對(duì)稱。
文檔編號(hào)G11B5/84GK101645276SQ200910161710
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:佳能安內(nèi)華股份有限公司