JPH1192931A - 真空成膜方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空中で複数の成膜プロセスを経て、円板状
基板の表面に薄膜を形成する真空成膜方法及び装置であ
って、小型の装置で迅速に成膜を行える真空成膜方法
や、迅速に成膜を行える小型の真空成膜装置を実現する
ことを目的とする。 【解決手段】 分担された成膜プロセスをそれぞれ実行
する複数のプロセス室３１〜３４を通るように、二本一
組のガイド（コンベアでも可）４１，４２を少なくとも
一組設け、基板３７の対向する外縁部がガイド４１，４
２で支えられ且つ基板３７がガイド４１，４２に沿って
連なるように、複数の基板３７をガイド４１，４２に配
置し、基板３７をガイド４１，４２に沿って移動させる
ことにより、各基板３７に各プロセス室を通過させ、基
板３７上に薄膜を形成するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空中で複数の成
膜プロセスを経て、円板状基板の表面に薄膜を形成する
真空成膜方法及び装置に関する。

【０００２】電子機器の需要の急速な伸びにより、磁気
ディスクや半導体の生産量が急増している。とりわけ、
パソコンの急激な普及に伴い、その記憶装置としての磁
気ディスク装置の生産量が急増している。一方、磁気デ
ィスク装置には小型化が求められ、内部の磁気ディスク
の小型化も進んでいる。そこで、小径の磁気ディスクを
大量に製造できる真空成膜方法及び装置の実現が待たれ
ている。

【０００３】

【従来の技術】真空成膜装置の代表的なものとして、ス
パッタ装置がある。スパッタ装置は、加速したイオンを
ターゲットの表面に衝突させて、ターゲットから原子を
弾き出させ、この弾き出された原子を基板に付着させる
ことにより、基板上への成膜を行うものである。例え
ば、磁気ディスク装置の記録媒体である磁気ディスク
は、円板状基板の上に下地膜，磁性膜，保護膜をこの順
序でスパッタ装置で成膜することにより作製される。こ
のスパッタ装置は大きく分けて２タイプに分類される。

【０００４】一つはインライン式で、複数枚（通常、数
十枚）の基板をトレイにセットし、これを連続的に移動
させて、スパッタプロセスのチャンバ内を通過させ、こ
の移動中の基板に対して成膜を行うものである。他方
は、静止対向式、枚葉式と呼ばれるもので、基板を一枚
ずつスパッタプロセスのチャンバ内に送り込み、静止状
態の基板に対して成膜するもの、即ち、一枚ずつ順送り
で成膜するものである。

【０００５】図８は磁気ディスクを作製する場合のイン
ライン式のスパッタ装置の概念図である。インライン式
のスパッタ装置では、分担された成膜プロセス、即ち、
Ａｌ等でなる基板の加熱、Ｃｒ等でなる下地膜の成膜、
ＣｏＣｒＴａ等でなる磁性膜の成膜、カーボン等でなる
保護膜の成膜をそれぞれ実行する複数のプロセス室が設
けられている。具体的には、基板加熱室１、下地膜成膜
室２、磁性膜成膜室３、保護膜成膜室４が設けられてい
る。初段のプロセス室である基板加熱室１の前段には、
基板を取り込み真空引き後に基板加熱室１に基板を搬入
するロード室５が設けられ、終段のプロセス室である保
護膜成膜室４の後段には、真空引き後に保護膜成膜室４
から成膜後の基板を受け取るアンロード室６が設けられ
ている。

【０００６】図１０は各成膜室２，３，４内の構成を示
すもので、円板状基板７は、トレイ８にセットされた状
態で、対向配置された一対のターゲット９，１０間を通
過し、この通過中に成膜される。即ち、各成膜室２，
３，４内には、それぞれ所定の材料でなるターゲット
９，１０が配置されており、下地膜，磁性膜，保護膜の
各成膜がなされる。

【０００７】基板７は、基板加熱室１、下地膜成膜室
２、磁性膜成膜室３、保護膜成膜室４をこの順で通過す
る。そこで、各プロセス室１〜４には、それぞれ基板７
の受け渡しを行う機構が設けられている。尚、この例で
は、各プロセス室１〜４を通過する移動時に、基板７は
回転しない。

【０００８】図９は磁気ディスクを作製する場合の静止
対向式のスパッタ装置の概念図である。静止対向式のス
パッタ装置においても、分担された成膜プロセス、即
ち、基板の加熱、下地膜の成膜、磁性膜の成膜、保護膜
の成膜をそれぞれ実行する複数のプロセス室が設けられ
ている。具体的には、基板加熱室１１、下地膜成膜室１
２、磁性膜成膜室１３、保護膜成膜室１４が設けられて
いる。又、基板を取り込み真空引き後に基板加熱室１１
側に基板を送り出すロード室１５や、真空引き後に保護
膜成膜室１４側から成膜後の基板を受け取るアンロード
室１６も設けられている。しかし、これらは、直接では
なく、メインチャンバ１７を介して接続されている。メ
インチャンバ１７は基板搬送を行うための高真空の領域
である。

【０００９】図１１は各成膜室１２，１３，１４内の構
成を示すもので、円板状基板１８は、ホルダ１９に支持
されてターゲット２０，２１間に挿入され、静止した状
態で成膜される。即ち、各成膜室１２，１３，１４内に
は、それぞれ所定の材料でなるターゲット２０，２１が
配置されており、下地膜，磁性膜，保護膜の各成膜がな
される。基板１８はメインチャンバ１７を経由して各室
１１〜１４間を移動する。この装置においても、基板７
は回転せず同一の姿勢を保っている。尚、静止対向式の
スパッタ装置には、メインチャンバ１７を設けないもの
もある。

【００１０】上記スパッタ装置は、何れもスパッタプロ
セス中に基板が回転しないものであったが、プラズマＣ
ＶＤ装置においては、基板を回転させるようにしたもの
がある。即ち、特開平１−２３９８４１号公報には、矩
形状基板を保持した円板状の基板ホルダの対向する外縁
部を、固定のガイドレールとこのガイドレールに平行に
配設された断面Ｌ字形の搬送ベルトでそれぞれ支え、搬
送ベルトを駆動することにより、高密度プラズマ領域に
て基板ホルダ（基板）を回転させながら搬送するように
したものが開示されている。この装置では、基板の回転
（以下、自転と呼ぶ）により、基板の各部が高プラズマ
領域に一様且つ均等に晒されるため、大面積の基板でも
均一の厚さの薄膜が得られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記２タイプのスパッ
タ装置にはそれぞれ一長一短がある。まず、インライン
式のスパッタ装置は、成膜プロセス時に大量の基板を一
度に処理できるため効率が良いように思えるが、実際に
は、トレイに対して多数の基板を脱着するのに多くの時
間を要するため、生産性の向上はこの脱着作業の効率化
無しには実現できない。しかし、脱着の効率を向上させ
るために脱着ロボットを増設すると、コスト増や設置ス
ペース増を招くことになる。

【００１２】特に、インライン式のスパッタ装置は、大
きなトレイを用いるため元々大型な装置であり、コスト
のかかるクリーンルーム内の多くのエリアを既に占有し
ている。よって、これ以上の設置スペースの増加は、コ
スト増に拍車をかけることになる。更に、各プロセス室
に、トレイの受け渡しを行う搬送機構を別々に設けてい
るため、この点からも、構成が複雑且つ大型になる。
又、インライン式のスパッタ装置はトレイが大きく且つ
回転しない構造のため、基板がトレイ上のどの位置にあ
ったかによって、膜特性が異なり、基板毎の膜特性のバ
ラツキが大きいという欠点がある。

【００１３】一方、静止対向式のスパッタ装置は、基本
的には基板を一枚ずつ処理するため、インライン式の装
置に比べて小型になり、基板脱着のロボットも小さくて
済み、基板毎の膜特性のバラツキも少ない。しかし、各
プロセス室に対して基板の受け渡しを行う複雑な構成の
搬送機構が存在するため、小型化が十分なされていると
は言えない。

【００１４】又、一枚ずつの処理のため生産性が悪い。
生産性が悪い理由は、基板一枚の処理に成膜プロセスの
実行と基板の移動とが行われるが、この処理時間の中
で、基板移動のみに費やす時間と毎回のスパッタ放電が
安定するまでの待ち時間がかなりの部分を占めるからで
ある。このため、例えば、一枚の処理に際し、スパッタ
に１０秒、移動に５秒の合計１５秒を要し、１時間に２
４０枚しか処理できない。

【００１５】又、特開平１−２３９８４１号公報に記載
の装置では、基板の自転により、基板の各部が高プラズ
マ領域中に一様且つ均等に晒されるため、大面積の基板
でも均一の厚さの薄膜が得られる。しかし、各プロセス
室に、固定のガイドレールと搬送ベルトとを備えた搬送
機構を別々に設けているため、構成が複雑且つ大型にな
る。更に、この装置では、基板の移動速度によって基板
の自転速度が一義的に決まってしまうことになる。今
後、磁気ディスクの高性能化が進み、膜厚以外に基板の
円周方向の磁気特性の均一性や方向性が強く要求される
ことになると、基板の自転速度を移動速度とを独立に設
定できることが求められるが、上記装置ではこれに対応
できない。

【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、第１の目的は、小型の装置で迅速に成膜を行える
真空成膜方法を提供することにある。第２の目的は、迅
速に成膜を行える小型の真空成膜装置を実現することに
ある。又、第３の目的は、基板の自転速度を移動速度と
を独立に且つ容易に設定できる真空成膜装置を実現する
ことにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、真空成膜方法に関するもので、真空中で複数の成膜
プロセスを経て、円板状基板の表面に薄膜を形成する真
空成膜方法であって、分担された成膜プロセスをそれぞ
れ実行する複数のプロセス室を通るように、二本一組の
ガイドを少なくとも一組設け、基板の対向する外縁部が
前記ガイドで支えられ且つ基板が前記ガイドに沿って連
なるように、複数の基板を前記ガイドに配置し、基板を
前記ガイドに沿って移動させることにより、各基板に前
記各プロセス室を通過させ、基板上に薄膜を形成するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】この請求項１に記載の発明では、分担され
た成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロセス室を
通るように、二本一組のガイドが設けられており、基板
はこのガイドに案内され、複数連なっている。この状態
の基板をガイドに沿って移動させると、各基板は各プロ
セス室を順次通過する。この通過により、基板上に薄膜
が形成される。

【００１９】この発明によれば、大きなトレイを用いる
必要はなく装置を小型化できる。又、複数のプロセス室
を通る二本一組のガイドを用いて基板を搬送するため、
各プロセス室に、トレイや基板の受け渡しを行う搬送機
構を別々に設ける必要がなく、この点からも、装置を小
型化できる。更に、ガイドに沿って複数の基板が連なる
ように配置されて移動するため、基板間隔が小さく、処
理位置に次の基板が到達するまでの時間（間隔）が小さ
く、生産性が向上する。又、プロセス室には連続的に基
板が送り込まれるため、プロセス室を常時稼動状態にし
ておくことができ、プロセス室の立ち上げに要する無駄
時間がなくなり、この点からも生産性を上げることがで
きる。

【００２０】請求項２に記載の発明は、真空成膜方法に
関するもので、真空中で複数の成膜プロセスを経て、円
板状基板の表面に薄膜を形成する真空成膜方法であっ
て、分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数の
プロセス室を通るように、二本一組のコンベアを少なく
とも一組設け、この二本のコンベア間に、基板が連なる
ように且つ基板の対向する外縁部が二本のコンベアで外
側から押さえられるように複数の基板を配置し、両コン
ベアを独立に駆動することにより、基板に前記各プロセ
ス室を通過させ、基板上に薄膜を形成することを特徴と
するものである。

【００２１】この請求項２に記載の発明では、分担され
た成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロセス室を
通るように、二本一組のコンベアが設けられており、基
板はこのコンベア間に複数連なっている。この状態の基
板をコンベアが駆動されると、各基板は各プロセス室を
順次通過する。この通過により、基板上に薄膜が形成さ
れる。

【００２２】この発明によれば、大きなトレイを用いる
必要はなく装置を小型化できる。又、複数のプロセス室
を通る二本一組のコンベアを用いて基板を搬送するた
め、各プロセス室に、トレイや基板の受け渡しを行う搬
送機構を別々に設ける必要がなく、この点からも、装置
を小型化できる。更に、複数の基板がコンベア間を連な
るようにして移動するため、基板間隔が小さく、処理位
置に次の基板が到達するまでの時間が短く、生産性が向
上する。又、プロセス室には連続的に基板が送り込まれ
るため、プロセス室を常時稼動状態にしておくことがで
き、プロセス室の立ち上げに要する無駄時間がなくな
り、この点からも生産性を上げることができる。

【００２３】請求項３に記載の発明は、真空成膜装置に
関するもので、真空中で円板状基板の表面に複数の成膜
プロセスを経て薄膜を形成する真空成膜装置であって、
分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロ
セス室と、基板を取り込み真空引き後に初段のプロセス
室に向けて基板を送り出すロード室と、真空引き後に終
段のプロセス室側から成膜後の基板を受け取るアンロー
ド室と、前記複数のプロセス室を通るように設けられた
二本一組のガイドであって、両ガイド間に該ガイドに沿
って連なるように配置される複数の基板の対向する外縁
部をそれぞれ支え、且つこれら基板を長手方向に案内す
るガイドと、を備えたことを特徴とするものである。

【００２４】この装置において、ロード室は基板を取り
込み真空引き後に初段のプロセス室に向けて基板を送り
出す。分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数
のプロセス室を通るように、二本一組のガイドが設けら
れており、ロード室から送り込まれた基板は、このガイ
ドに案内され、複数連なっている。この状態の基板をガ
イドに沿って移動させると、各基板は各プロセス室を順
次通過する。この通過により、基板上に薄膜が形成され
る。アンロード室は真空引き後に終段のプロセス室側か
ら成膜後の基板を受け取る。

【００２５】請求項３に記載の発明の構成を一部限定
し、ロード室は、複数の基板が収納されたカセットを取
り込み、真空引き後に初段のプロセス室に向けて送り出
し、初段のプロセス室内に設けた基板セット機構は、ロ
ード室から送られてきたカセットから基板を抜き出して
ガイドにセットし、終段のプロセス室内に設けた基板収
納機構は、成膜後の基板をカセットに収納し、アンロー
ド室は、真空引き後に成膜後の基板が収納されたカセッ
トを終段のプロセス室から受け取るように構成すれば、
操作者はカセット単位で処理ができ、作業性も向上す
る。

【００２６】又、上記二本一組のガイドとして、上下に
並べられ、且つ、プロセス室の初段側から終段側に向か
うにつれて下降するように傾斜させたものを用いれば、
基板はその自重によって回転しながら移動するため、基
板を移動させる機構が不要になる。

【００２７】請求項４に記載の発明は、真空中で円板状
基板の表面に複数の成膜プロセスを経て薄膜を形成する
真空成膜装置であって、分担された成膜プロセスをそれ
ぞれ実行する複数のプロセス室と、基板を取り込み真空
引き後に初段のプロセス室に向けて基板を送り出すロー
ド室と、真空引き後に終段のプロセス室側から成膜後の
基板を受け取るアンロード室と、前記複数のプロセス室
を通るように設けられた二本一組のコンベアであって、
両コンベア間に連なるように配置される基板の対向する
外縁部をそれぞれ外側から押さえ、且つ独立に駆動され
るコンベアと、を備えたことを特徴とするものである。

【００２８】この装置において、ロード室は基板を取り
込み真空引き後に初段のプロセス室に向けて基板を送り
出す。分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数
のプロセス室を通るように、二本一組のコンベアが設け
られており、プロセス室から送り込まれた基板は、この
コンベアに送られて複数連なっている。この状態の基板
をコンベアで移動させると、各基板は各プロセス室を順
次通過する。この通過により、基板上に薄膜が形成され
る。アンロード室は真空引き後に終段のプロセス室側か
ら成膜後の基板を受け取る。

【００２９】ここで、請求項４に記載の発明の構成を一
部限定し、ロード室は、複数の基板が収納されたカセッ
トを取り込み、真空引き後に初段のプロセス室に向けて
送り出し、初段のプロセス室内に設けた基板セット機構
は、ロード室から送られてきたカセットから基板を抜き
出してコンベアにセットし、終段プロセス室内に設けた
基板収納機構は、成膜後の基板をカセットに収納し、ア
ンロード室は、真空引き後に成膜後の基板が収納された
カセットを終段のプロセス室から受け取るように構成す
れば、操作者はカセット単位で処理ができ、作業性も向
上する。

【００３０】又、二本一組のコンベアの移動方向と移動
速度の少なくとも一方を両コンベア間で異ならせること
により、基板の中心位置の移動速度と自転速度を調整す
るように構成すれば、基板を任意の速度で自転させ、
又、任意の速度で移動させることができるため、基板上
の薄膜の円周方向の磁気特性の均一性や方向性を向上さ
せることができる。

【００３１】

【実施の形態】

（第１の形態例）図１は請求項１及び３に記載の発明の
実施の形態例を示す構成図である。ここでは、スパッタ
により磁気ディスクを作製する場合の構成を示した。本
形態例でも、図８に示した装置と同様に、分担された成
膜プロセス、即ち、基板の加熱、下地膜の成膜、磁性膜
の成膜、保護膜の成膜をそれぞれ実行する複数のプロセ
ス室が設けられている。具体的には、基板加熱室３１、
下地膜成膜室３２、磁性膜成膜室３３及び保護膜成膜室
３４が設けられている。

【００３２】更に、下地膜成膜室３２、磁性膜成膜室３
３及び保護膜成膜室３４には、図８に示した装置と同様
に、ターゲットが対向配置されている。又、初段のプロ
セス室である基板加熱室３１の前段には、基板を取り込
み真空引き後に基板加熱室３１に基板を搬入するロード
室３５が設けられ、終段のプロセス室である保護膜成膜
室３４の後段には、真空引き後に、保護膜成膜室３４か
ら成膜後の基板を受け取るアンロード室３６が設けられ
ている。

【００３３】ここに示した形態例では、ロード室３５及
びアンロード室３６はカセット３８に収納された基板３
７を取り扱う。即ち、ロード室３５は、複数の円板状基
板３７が収納されたカセット３８を取り込み、真空引き
後に基板加熱室３１に向けて送り出す。又、アンロード
室３６は、真空引き後に、成膜後の基板３７が収納され
たカセット３８を終段のプロセス室である保護膜成膜室
３４から受け取る。

【００３４】分担された成膜プロセスをそれぞれ実行す
る複数のプロセス室、即ち、基板加熱室３１、下地膜成
膜室３２、磁性膜成膜室３３及び保護膜成膜室３４を通
るように、上下に並んだ二本のガイド４１，４２が一組
水平に配置されている。このガイド４１，４２は基板３
７を案内するもので、少なくとも表面部分は、滑り易く
且つ耐熱性のある材料、例えば、六フッ化エチレン樹脂
やデルリン等から構成されている。

【００３５】両ガイド４１，４２の対向面には、ガイド
４２について示した図２から明らかなように、基板３７
の外縁部が嵌入し摺動するための溝４７が形成されてい
る。この溝４７が深いほど基板３７は確実に保持される
が、溝４７に嵌合した部分には十分な成膜がなされな
い。この部分を少なくするには、基板の外周部のチャン
ファ部を支持するように、深さを０．５mm程度に選べば
よい。溝４７の基板加熱室３１側の端部近傍（基板挿入
部）は、基板３７の挿入を容易にするため、図２に示し
たように、幅及び深さがテーパ状に広げられている。

【００３６】初段のプロセス室である基板加熱室３１内
には、基板セット機構４３が設けられている。基板セッ
ト機構４３は、ロード室３５から送られて来たカセット
３８から、次々に基板３７を抜き出してガイド４１，４
２にセットするもので、例えば、基板３７を把持するチ
ャック部が先端に設けられた揺動アームから構成されて
いる。これにより、基板３７の対向する外縁部（上下の
外縁部）がそれぞれガイド４１，４２で支えられ、且つ
複数の基板３７がガイド４１，４２に沿って連なること
になる。

【００３７】又、終段プロセス室である保護膜成膜室３
４内には、基板収納機構４４が設けられている。基板収
納機構４４は、ガイド４１，４２で案内されて送られて
来た成膜後の基板３７をカセット３８に収納するもの
で、これも、例えば、基板３７を把持するチャック部が
先端に設けられた揺動アームから構成されている。

【００３８】センサ４５は、ガイド４１，４２への基板
３７のセットが終了したこと、言い換えれば、次の新た
な基板３７をセットすべき位置まで基板３７が押し込ま
れたことを、基板セット機構４３に知らせるものであ
る。又、センサ４６は、成膜後の基板３７の先頭が、基
板３７をガイド４１，４２から抜き取ってカセット３８
に収納すべき位置まで来たことを、基板収納機構４４に
知らせるものである。

【００３９】次に、上記形態例の作動を説明する。ロー
ド室３５は、複数の円板状基板３７が収納されたカセッ
ト３８を取り込み、真空引き後、基板加熱室３１との連
絡口を開き、カセット３８を渡す。この時、基板加熱室
３１に空のカセット３８が存在するときは、空のカセッ
ト３８を基板加熱室３１から取り出す。基板加熱室３１
にカセット３８を渡した後、ロード室３５は、基板加熱
室３１との間の連絡口を遮断し、内部を大気に解放す
る。そして、空のカセット３８を外部に出すと共に、基
板３７が収納された新たなカセット３８を取り込み、真
空引き後、待機し、要求が在れば、再び基板加熱室３１
にカセット３８を渡す。

【００４０】一方、基板加熱室３１内の基板セット機構
４３は、カセット３８を受け取ると、ロード室３５から
送られて来たカセット３８から、基板３７を抜き出し、
ガイド４１，４２にセットする。一つの基板３７のセッ
トが終わると、センサ４５から次の基板３７のセットを
促す信号が出力され、基板セット機構４３は次の基板３
７のセット動作に移る。このような動作が繰り返され、
複数の基板３７が次々にガイド４１，４２にセットさ
れ、このセットと同期して、上側のガイド４１と下側の
ガイド４２で支えられた複数の基板３７が、ガイド４
１，４２の下流側に連なって移動させられる。即ち、基
板３７の移動速度は、基板３７をガイド４１，４２に挿
入する速度によって決まる。

【００４１】基板３７をガイド４１，４２に沿って移動
させることにより、各基板３７は、基板加熱室３１、下
地膜成膜室３２、磁性膜成膜室３３及び保護膜成膜室３
４を通過し、基板３７上に薄膜が形成される。基板３７
の移動速度は、薄膜の成膜時間に合わせて選択され、例
えば、１００〜３００mm／分である。

【００４２】成膜後の基板３７の先頭が、基板３７をガ
イド４１，４２から抜き取るべき位置（カセット３８に
収納すべき位置）まで来ると、センサ４６がその旨の信
号を出力する。これを受けて、保護膜成膜室３４内の基
板収納機構４４は、ガイド４１，４２に案内されて送ら
れて来た成膜後の基板３７を、順次、カセット３８に収
納する。この時、アンロード室３６は、真空引きした状
態で待機している。

【００４３】カセット３８が成膜後の基板３７で満杯に
なると、アンロード室３６は、保護膜成膜室３４との連
絡口を開き、満杯のカセット３８を受け取り、空のカセ
ット３８を渡す。その後、アンロード室３６は、保護膜
成膜室３４との間の連絡口を遮断し、内部を大気に解放
する。そして、満杯のカセット３８を外部に出すと共
に、空のカセット３８を取り込み、再び、真空引きし、
待機する。

【００４４】ここで、成膜された基板３７をガイド４
１，４２から取り出す速度は、セットの時のようにゆっ
くりした速度でなくてもよい。又、この基板３７の取り
出し時に、残りの基板３７が勝手に下流側に移動する恐
れがある場合には、この部分のガイド４１，４２を少し
上向きに傾斜させておけばよい。

【００４５】上記形態例によれば、大きなトレイを用い
る必要はなく装置を小型化できる。又、複数のプロセス
室（基板加熱室３１、下地膜成膜室３２、磁性膜成膜室
３３及び保護膜成膜室３４）を通る二本一組のガイド４
１，４２を用いて基板３７を搬送するため、各プロセス
室に、基板３７の受け渡しを行う搬送機構を別々に設け
る必要がなく、この点からも、装置を小型化できる。更
に、ガイド４１，４２に沿って複数の基板３７が連なる
ように配置されて移動するため、基板間隔が小さく、処
理位置に次の基板３７が到達するまでの時間（間隔）が
小さく、生産性が向上する。又、各プロセス室には連続
的に基板３７が送り込まれるため、プロセス室を常時稼
動状態にしておくことができ、プロセス室の立ち上げに
要する無駄時間がなくなり、この点からも生産性を上げ
ることができる。更に、操作者はカセット単位で処理が
でき、作業性が向上する。

【００４６】尚、各プロセス室間の間仕切りは、上記の
ような磁気ディスクの製造に際しては不要であるが、プ
ロセスガスの種類や圧力が異なる等の理由から間仕切り
が必要な場合は、図３に示すように、隣接するプロセス
室Ｐ１，Ｐ２間にバッファ領域ＢＦを設け、このバッフ
ァ領域ＢＦの上流側及び下流側の境界に、図４に示すよ
うな、基板３７が通過可能な必要最小限の開口部５１を
穿設した仕切り板５２を配置すると共に、バッファ領域
ＢＦを真空引きするように構成すればよい。

【００４７】又、上記形態例では、二枚一組のガイド４
１，４２を上下に並べ、基板３７を縦にして移動させた
が、ガイド４１，４２水平に並べ、基板３７を水平にし
て移動させてもよい。更に、二本一組のガイドを一組だ
け設けたが、上下方向に複数段設けたり、水平方向に複
数組設けたりすれば、より大量に処理することができ
る。

【００４８】（第２の形態例）図５は請求項１及び３に
記載の発明の他の実施の形態例を示す構成図である。こ
の図５において、図１と対応する部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。この形態例と第１の形態例と
の相違点は、上記二本一組のガイド４１，４２として、
上下に並べられ、且つ、プロセス室の初段側から終段側
に向かうにつれて下降するように傾斜させた点である。

【００４９】このように構成すれば、基板３７はその自
重によって回転しながら移動するため、基板３７を移動
させる機構が不要になる。このため、装置のコストを下
げたり、移動機構の故障という問題も生じないことか
ら、信頼性を上げることができる。又、第１の形態例で
は基板３７が自転しないが、この形態例では基板が自転
するので、基板３７を自転させながら成膜したい場合に
は、本形態例は有効である。

【００５０】尚、この形態例において、基板３７の移動
速度は、保護膜成膜室３４内の基板収納機構４４が基板
３７をガイド４１，４２から抜き取る速度によって決ま
る。よって、この装置の場合、抜き取りの速度は薄膜の
成膜時間に合ったものでなければならない。又、ガイド
４１，４２の傾斜角度は、５〜１０°程度で十分であ
る。更に、ガイド４１，４２として、円弧状に曲げられ
たものを用いてもよい。

【００５１】（第３の形態例）図６は請求項２及び４に
記載の発明の実施の形態例を示す構成図である。この図
６において、図１と対応する部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。この形態例と第１の形態例との主
な相違点は、上記ガイド４１，４２の代わりに、二本一
組のコンベア６１，６２を設けた点である。尚、本形態
例には、センサ４５，４６は設けられていない。

【００５２】上側のコンベア６１は、駆動プーリ６３，
従動プーリ６４及び両プーリ間に巻掛けられたベルト６
５とから構成されている。下側のコンベア６２も同様
に、駆動プーリ６６，従動プーリ６７及び両プーリ間に
巻掛けられたベルト６８とから構成されている。ベルト
６５，６８は耐熱性のある材料でなる。上側と下側のコ
ンベア６１，６２は、基板加熱室３１、下地膜成膜室３
２、磁性膜成膜室３３及び保護膜成膜室３４を通るよう
に設けられ、両コンベア６１，６２間に連なるように配
置される基板３７の対向する外縁部を、ベルト６５，６
８の外周面で上下から押さえている。又、コンベア６
１，６２は独立に駆動される。

【００５３】この形態例において、コンベア６１，６２
の移動方向と移動速度の少なくとも一方を両コンベア６
１，６２間で異ならせることにより、基板３７を任意の
速度で自転させ、又、任意の速度で移動させたり、停止
させることができる。以下、コンベア６１，６２の動き
と基板３７の動きとの関係について説明する。

【００５４】移動のみ コンベア６１，６２の双方を図７の右方向（下流側）に
等速度で移動させると、基板３７は自転することなく、
右方向に移動する。

【００５５】移動と低速自転 コンベア６１，６２の双方を図７の右方向に且つコンベ
ア６１を高速で移動させると、基板３７は低速で自転し
ながら、右方向に移動する。

【００５６】移動と高速自転 コンベア６１を図７の右方向にコンベア６２を左方向に
且つコンベア６１を高速で移動させると、基板３７は高
速で自転しながら、右方向に移動する。

【００５７】静止と自転 コンベア６１を図７の右方向にコンベア６２を左方向に
共に等しい速度で移動させると、基板３７は、その中心
位置を一定に保ったままで、自転する。

【００５８】そこで、本形態例では、上記〜のいず
れかの方法又はこれらを組み合わせて、基板３７の自転
や移動・停止を行う。本形態例における基板セット機構
４３は、カセット３８を受け取ると、そこから基板３７
を抜き出し、コンベア６１，６２に次々と渡す。これに
より、複数の基板３７が次々にコンベア６１，６２にセ
ットされ、上側のコンベア６１と下側のコンベア６２で
支えられた複数の基板３７が、下流側に連なって移動さ
せられる。

【００５９】基板３７を移動させることにより、各基板
３７は、基板加熱室３１、下地膜成膜室３２、磁性膜成
膜室３３及び保護膜成膜室３４を通過し、基板３７上に
薄膜が形成される。基板３７の移動速度は、薄膜の成膜
時間に合わせて選択される。成膜後の基板３７がコンベ
ア６１，６２から排出されると、保護膜成膜室３４内の
基板収納機構４４は、基板３７をカセット３８に順次収
納する。

【００６０】この形態例においては、例えば、 （ａ）上記の態様で基板３７を高速で自転させながら
送る駆動方法 （ｂ）上記の態様で基板３７を間欠的に送り、停止期
間には上記の態様で基板３７を自転させる駆動方法 等を採用することが可能になる。このようにすれば、基
板３７上の薄膜の円周方向の磁気特性の均一性や方向性
を向上させることができる。一例として、第２の形態例
の装置で成膜した場合と、（ａ）の方法で自転速度を第
２の形態例の２倍にして成膜した場合とを比較すると、
ディスク円周方向とそれに直交する方向の保持力の比
が、前者の場合が０．８５であるのに対して、後者の場
合は０．７０となり、後者の方が円周方向に磁気的な方
向性を有しており、記録再生特性が５〜１０％改善す
る。

【００６１】尚、本形態例において用いるコンベアは上
記のものに限らない。例えば、ベルトの代わりにチェー
ンを用い、プーリの代わりにスプロケットを用いてコン
ベアを構成してもよい。

【００６２】（その他の形態例）上記形態例は下地膜、
磁性膜及び保護膜をスパッタで成膜するスパッタ装置に
関するものであったが、他のスパッタ装置に対しても、
更に、蒸着、ＣＶＤ等の他の真空成膜装置に対しても、
本発明を適用できることは勿論である。又、本発明にお
ける円板状基板とは、外形が正確な円形であるものに限
らない。例えば、半導体のシリコン基板のように外形の
一部が切り欠かれたものでも、円形リングを嵌着するこ
と等で、同様に取り扱うことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する
複数のプロセス室を通るように、二本一組のガイドが設
けられており、基板はこのガイドに案内され、複数連な
っている。この状態の基板をガイドに沿って移動させる
と、各基板は各プロセス室を順次通過し、この通過によ
り、基板上に薄膜が形成される。よって、この発明によ
れば、大きなトレイを用いる必要はなく装置を小型化で
きる。又、複数のプロセス室を通る二本一組のガイドを
用いて基板を搬送するため、各プロセス室に、トレイや
基板の受け渡しを行う搬送機構を別々に設ける必要がな
く、この点からも、装置を小型化できる。更に、ガイド
に沿って複数の基板が連なるように配置されて移動する
ため、基板間隔が小さく、処理位置に次の基板が到達す
るまでの時間（間隔）が小さく、生産性が向上する。
又、プロセス室には連続的に基板が送り込まれるため、
プロセス室を常時稼動状態にしておくことができ、プロ
セス室の立ち上げに要する無駄時間がなくなり、この点
からも生産性を上げることができる。

【００６４】請求項２に記載の発明では、分担された成
膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロセス室を通る
ように、二本一組のコンベアが設けられており、基板は
このコンベア間に複数連なっている。この状態の基板を
コンベアが駆動されると、各基板は各プロセス室を順次
通過し、この通過により、基板上に薄膜が形成される。
この発明によっても、大きなトレイを用いる必要はなく
装置を小型化できる。

【００６５】又、複数のプロセス室を通る二本一組のコ
ンベアを用いて基板を搬送するため、各プロセス室に、
トレイや基板の受け渡しを行う搬送機構を別々に設ける
必要がなく、この点からも、装置を小型化できる。更
に、複数の基板がコンベア間を連なるようにして移動す
るため、基板間隔が小さく、処理位置に次の基板が到達
するまでの時間が短く、生産性が向上する。又、プロセ
ス室には連続的に基板が送り込まれるため、プロセス室
を常時稼動状態にしておくことができ、プロセス室の立
ち上げに要する無駄時間がなくなり、この点からも生産
性を上げることができる。

【００６６】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の方法を実現した装置の発明であり、請求項１に記載の
方法と同様な効果を得ることができる。ここで、請求項
３に記載の発明の構成を一部限定し、ロード室は、複数
の基板が収納されたカセットを取り込み、真空引き後に
初段のプロセス室に向けて送り出し、初段のプロセス室
内に設けた基板セット機構は、ロード室から送られてき
たカセットから基板を抜き出してガイドにセットし、終
段のプロセス室内に設けた基板収納機構は、成膜後の基
板をカセットに収納し、アンロード室は、真空引き後に
成膜後の基板が収納されたカセットを終段のプロセス室
から受け取るように構成すれば、操作者はカセット単位
で処理ができ、作業性も向上する。

【００６７】又、上記二本一組のガイドとして、上下に
並べられ、且つ、プロセス室の初段側にから終段側に向
かうにつれて下降するように傾斜されたものを用いれ
ば、基板はその自重によって回転しながら移動するた
め、基板を移動させる機構が不要になる。

【００６８】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の方法を実現した装置の発明であり、請求項２に記載の
方法と同様な効果を得ることができる。ここで、請求項
４に記載の発明の構成を一部限定し、ロード室は、複数
の基板が収納されたカセットを取り込み、真空引き後に
初段のプロセス室に向けて送り出し、初段のプロセス室
内に設けた基板セット機構は、ロード室から送られてき
たカセットから基板を抜き出してコンベアにセットし、
終段プロセス室内に設けた基板収納機構は、成膜後の基
板をカセットに収納し、アンロード室は、真空引き後に
成膜後の基板が収納されたカセットを終段のプロセス室
から受け取るように構成すれば、操作者はカセット単位
で処理ができ、作業性も向上する。

【００６９】又、二本一組のコンベアの移動方向と移動
速度の少なくとも一方を両コンベア間で異ならせること
により、基板の中心位置の移動速度と自転速度を調整す
るように構成すれば、基板を任意の速度で自転させ、
又、任意の速度で移動させたり停止させたりすることが
できるため、基板上の薄膜の円周方向の磁気特性の均一
性や方向性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態例を示す構成図である。

【図２】ガイドの説明図である。

【図３】仕切り板の配置を示す図である。

【図４】仕切り板の説明図である。

【図５】第２の実施の形態例を示す構成図である。

【図６】第３の実施の形態例を示す構成図である。

【図７】第３の実施の形態例の作動を示す図である。

【図８】磁気ディスクを作製する場合のインライン式の
スパッタ装置の概念図である。

【図９】磁気ディスクを作製する場合の静止対向式のス
パッタ装置の概念図である。

【図１０】図８中の成膜室内の構成図である。

【図１１】図９中の成膜室内の構成図である。

【符号の説明】

１，１１，３１：基板加熱室 ２，１２，３２：下地膜成膜室 ３，１３，３３：磁性膜成膜室 ４，１４，３４：保護膜成膜室 ５，１５，３５：ロード室 ６，１６，３６：アンロード室 ７，１８，３７：基板 ８：トレイ ９，２０，２１：ターゲット １７：メインチャンバ １９：ホルダ ３８：カセット ４１，４２：ガイド ４３：基板セット機構 ４４：基板収納機構 ４５，４６：センサ ６１，６２：コンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/31 21/31 Ｄ 21/68 21/68 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空中で複数の成膜プロセスを経て、円
   板状基板の表面に薄膜を形成する真空成膜方法であっ
   て、 分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロ
   セス室を通るように、二本一組のガイドを少なくとも一
   組設け、基板の対向する外縁部が前記ガイドで支えられ
   且つ基板が前記ガイドに沿って連なるように、複数の基
   板を前記ガイドに配置し、基板を前記ガイドに沿って移
   動させることにより、各基板に前記各プロセス室を通過
   させ、基板上に薄膜を形成することを特徴とする真空成
   膜方法。
2. 【請求項２】 真空中で複数の成膜プロセスを経て、円
   板状基板の表面に薄膜を形成する真空成膜方法であっ
   て、 分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロ
   セス室を通るように、二本一組のコンベアを少なくとも
   一組設け、この二本のコンベア間に、基板が連なるよう
   に且つ基板の対向する外縁部が二本のコンベアで外側か
   ら押さえられるように複数の基板を配置し、両コンベア
   を独立に駆動することにより、基板に前記各プロセス室
   を通過させ、基板上に薄膜を形成することを特徴とする
   真空成膜方法。
3. 【請求項３】 真空中で円板状基板の表面に複数の成膜
   プロセスを経て薄膜を形成する真空成膜装置であって、 分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロ
   セス室と、 基板を取り込み真空引き後に初段のプロセス室に向けて
   基板を送り出すロード室と、 真空引き後に終段のプロセス室側から成膜後の基板を受
   け取るアンロード室と、 前記複数のプロセス室を通るように設けられた二本一組
   のガイドであって、両ガイド間に該ガイドに沿って連な
   るように配置される複数の基板の対向する外縁部をそれ
   ぞれ支え、且つこれら基板を長手方向に案内するガイド
   と、を備えたことを特徴とする真空成膜装置。
4. 【請求項４】 真空中で円板状基板の表面に複数の成膜
   プロセスを経て薄膜を形成する真空成膜装置であって、 分担された成膜プロセスをそれぞれ実行する複数のプロ
   セス室と、 基板を取り込み真空引き後に初段のプロセス室に向けて
   基板を送り出すロード室と、 真空引き後に終段のプロセス室側から成膜後の基板を受
   け取るアンロード室と、 前記複数のプロセス室を通るように設けられた二本一組
   のコンベアであって、両コンベア間に連なるように配置
   される基板の対向する外縁部をそれぞれ外側から押さ
   え、且つ独立に駆動されるコンベアと、を備えたことを
   特徴とする真空成膜装置。