KR102375601B1 - 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

기판을 균일하게 처리하기 위하여 유리한 기술을 제공한다. 플라스마 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리실과, 플라스마를 발생시키는 플라스마 발생부와, 상기 플라스마 발생부에서 발생된 플라스마를 상기 처리실로 수송하는 수송부와, 상기 플라스마에 의해 상기 기판이 주사되도록 상기 플라스마를 편향시키는 자장을 발생시키는 주사 자장 발생부를 구비하고, 상기 주사 자장 발생부는, 상기 플라스마의 궤적의 중심을 조정 가능하게 구성되어 있다.

Description

플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법
본 발명은 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법에 관한 것이다.
플라스마 발생부에서 발생된 플라스마를 처리실로 수송해 처리실에 있어서 플라스마에 의해 기판을 처리하는 플라스마 처리 장치가 있다. 이러한 플라스마 처리 장치는, 예를 들어 기판에 막을 형성하는 성막 장치, 및 기판에 이온을 주입하는 이온 주입 장치로서 응용될 수 있다. 성막 장치의 일례로서, 플라스마 발생부에 있어서, 음극 타깃과 양극 사이에서 진공 아크 방전에 의해 발생된 플라스마를 처리실로 수송하여 처리실에 있어서 기판에 막을 형성하는 진공 아크 성막 장치를 들 수 있다. 진공 아크 성막 장치는, 예를 들어 하드 디스크 드라이브의 자기 기록 매체의 표면 보호막으로서 ta-C(테트라히드럴 아몰퍼스 카본)막을 형성하기 위하여 유용하다. 또한, 진공 아크 성막 장치는, 기계 부품 또는 절삭 공구 등의 표면에 Ti, Cr 등의 금속 원소를 포함하는 경질막을 형성하기 위하여 유용하다.
특허문헌 1에는, 아크 방전에 의해 음극과 양극 사이에 아크 플라스마를 발생시켜, 회전 자장에 의해 플라스마 진행 방향의 둘레로 회전시킨 플라스마류를 생성하는 플라스마류 생성 방법이 개시되어 있다. 이 플라스마류 생성 방법에서는, 플라스마 진행 방향의 둘레의 플라스마 회전각 영역을 둘 이상으로 분할하여, 각각의 회전각 영역에 있어서의 플라스마의 회전 속도를 다르게 하고 있다.
일본 특허 제5606777호 공보
특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 플라스마를 회전시키기 위한 회전 자장의 강도의 치우침 등의 요인으로 플라스마류가 드리프트되어, 플라스마류의 회전 혹은 궤적의 중심과 기판의 중심이 어긋나버릴 가능성이 있다. 이 경우, 기판을 균일하게 처리하는 것, 예를 들어 기판에 균일한 두께의 막을 형성하는 것이 어려워진다.
본 발명은 기판을 균일하게 처리하기 위하여 유리한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 측면은, 플라스마 처리 장치에 관한 것이며, 상기 플라스마 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리실과, 플라스마를 발생시키는 플라스마 발생부와, 상기 플라스마 발생부에서 발생된 플라스마를 상기 처리실로 수송하는 수송부와, 상기 플라스마에 의해 상기 기판이 주사되도록 상기 플라스마를 편향시키는 자장을 발생시키는 주사 자장 발생부를 구비하고, 상기 주사 자장 발생부는, 상기 플라스마의 궤적의 중심을 조정 가능하게 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 기판을 균일하게 처리하기 위하여 유리한 기술이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 진공 처리 장치의 구성을 도시하는 모식도.
도 2는 도 1에 도시된 진공 처리 장치에서 사용되는 캐리어의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태의 플라스마 처리 장치의 구성을 도시하는 모식도.
도 4a는 도 3에 도시된 플라스마 처리 장치의 주사 자장 발생부의 제1 자장 발생부를 도시하는 모식도.
도 4b는 도 3에 도시된 플라스마 처리 장치의 주사 자장 발생부의 제2 자장 발생부를 도시하는 모식도.
도 5는 도 3에 도시된 플라스마 처리 장치의 전원 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 6a는 주사 자장 발생부의 제1 자장 발생부에 공급되는 제1 전류의 파형을 예시하는 도면.
도 6b는 주사 자장 발생부의 제2 자장 발생부에 공급되는 제2 전류의 파형을 예시하는 도면.
도 7a는 주사 자장 발생부가 발생시키는 주사 자계의 일례를 도시하는 도면.
도 7b는 주사 자장 발생부가 발생시키는 주사 자계의 다른 예를 나타내는 도면.
도 8a는 주사 자장 발생부의 제1 자장 발생부에 공급되는 제1 전류의 파형을 예시하는 도면.
도 8b는 주사 자장 발생부의 제2 자장 발생부에 공급되는 제2 전류의 파형을 예시하는 도면.
도 9는 주사 자장 발생부가 발생시키는 주사 자계의 일례를 도시하는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 그 예시적인 실시 형태를 이용하여 설명한다.
도 1에는, 본 발명의 일 실시 형태의 진공 처리 장치(VP)의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 진공 처리 장치(VP)는, 인라인식 성막 장치로서 구성될 수 있다. 진공 처리 장치(VP)는, 복수의 처리실(111 내지 131)이 게이트 밸브를 개재하여 직사각형의 무단상으로 연결된 구성을 갖는다. 처리실(111 내지 131)은 전용 또는 겸용의 배기계에 의해 배기되는 진공 용기이다. 처리실(111 내지 131)에는, 기판(1)을 보유 지지한 캐리어(10)를 반송하는 반송 장치(CNV)(도 3 참조)가 내장되어 있다.
반송 장치(CNV)는, 캐리어(10)를 그에 의하여 보유 지지된 기판(1)의 주면이 수평면에 대하여 수직으로 유지된 자세로 반송하는 반송로를 갖는다. 처리실(111)은 캐리어(10)에 기판(1)을 설치하는 처리를 행하기 위한 로드 로크실이다. 처리실(116)은 캐리어(10)로부터 기판(1)을 분리시키는 처리를 행하기 위한 언로드 로크실이다. 기판(1)은, 예를 들어 자기 기록 매체로서의 사용에 적합한 것이며, 예를 들어 중심 부분에 개구(내주 구멍부)를 갖는 금속제, 혹은 유리제의 원판상 부재일 수 있다. 단, 기판(1)의 형상 및 재료는, 특정한 것에 한정되지 않는다.
진공 처리 장치(VP)에 있어서의 기판의 처리 수순에 대하여 설명한다. 먼저, 처리실(로드 로크실)(111) 내에서 제1 기판(1)이 제1 캐리어(10)에 설치된다. 제1 캐리어(10)는 처리실(밀착층 형성실)(117)로 이동하여, 제1 기판(1)에 밀착층이 형성된다. 제1 캐리어(10)가 처리실(밀착층 형성실)(117)에 배치되어 있을 때, 제2 캐리어(10)에 제2 기판(1)이 설치된다. 그 후, 제2 캐리어(10)는 처리실(밀착층 형성실)(117)로 이동하고, 제2 기판(1)에 밀착층이 형성되어, 처리실(로드 로크실)(111) 내에서 제3 캐리어(10)에 제3 기판(1)이 설치된다. 각 캐리어(10)는 처리실(117 내지 131)을 하나씩 이동하면서, 처리실(117 내지 131)의 각각에 있어서 기판(1)에 대한 처리가 이루어진다.
처리실(117 내지 131)은 기판(1)에 대한 처리를 행하는 처리실이다. 처리실(117 내지 128)은, 예를 들어 밀착층, 연자성층, 시드층, 중간층, 자성층 등의 막을 형성하는 성막 장치의 처리실일 수 있다. 처리실(129)은, 예를 들어 ta-C막으로 이루어지는 표면 보호층을 형성하는 플라스마 처리 장치의 처리실일 수 있다. 처리실(130)은, 예를 들어 처리실(129) 내에서 형성된 ta-C막의 표면을 처리하는 처리 장치의 챔버일 수 있다. 처리실(112 내지 115)은 기판(1)의 반송 방향을 90도 전환하는 방향 전환 장치를 구비한 처리실이다. 처리실(131)은 캐리어(10)에 부착된 퇴적물을 제거하는 애싱 처리실이다. 진공 처리 장치(VP)에 의해, 예를 들어 기판(1) 상에 밀착층, 하부 연자성층, 시드층, 중간층, 자기 기록층, ta-C막이 순서대로 형성된 구조를 얻을 수 있다.
도 2에는, 캐리어(10)의 구성예가 도시되어 있다. 캐리어(10)는, 예를 들어2매의 기판(1)을 동시에 보유 지지할 수 있다. 캐리어(10)는, 예를 들어 기판(1)을 각각 보유 지지하는 두 금속제의 홀더(201)와, 두 홀더(201)를 지지하여 반송로 상을 이동하는 슬라이더(202)를 포함할 수 있다. 슬라이더(202)에는, 반송 장치(CNV)가 슬라이더(202)를 구동하기 위한 영구 자석(204)이 마련되어 있다. 홀더(201)는 기판(1)의 표리의 성막 영역을 덮는 일 없이, 복수의 도전성 탄성 부재(판 스프링)(203)에 의해 기판(1)의 외주부의 몇군데를 파지한다.
도 3에는, 처리실(129)을 갖는 플라스마 처리 장치(300)의 구성 및 반송 장치(CNV)의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 반송 장치(CNV)는, 반송로를 따라서 배열된 다수의 종동 롤러(도시하지 않음)와, 캐리어(10)를 구동하는 자기 나사(303)를 포함한다. 자기 나사(303)가 회전 구동됨으로써, 영구 자석(204)이 마련된 슬라이더(202)(캐리어(10))가 반송로를 따라서 구동된다. 캐리어(10)의 홀더(201)에 의해 보유 지지된 기판(1)에는, 도전성의 탄성 부재(203)를 통하여 전원(302)에 의해 전압이 인가된다. 혹은, 홀더(201)에 의해 보유 지지된 기판(1)은 도전성의 탄성 부재(203)를 통하여 접지될 수 있다. 홀더(201)에는, 직류 전압, 펄스 전압 또는 고주파 전압이 인가될 수 있다.
플라스마 처리 장치(300)는, 예를 들어 진공 아크 성막법(Vacuum Arc Deposition)에 의해 기판(1)에 ta-C막을 형성하도록 구성될 수 있지만, 이는 일례에 지나치지 않는다. 플라스마 처리 장치(300)는 다른 방식으로 플라스마를 발생시켜도 된다. 플라스마 처리 장치(300)는 기판을 처리하는 처리실(129)과, 플라스마를 발생시키는 플라스마 발생부(320)와, 플라스마 발생부(320)에서 발생된 플라스마를 처리실(129)로 수송하는 수송부(310)와, 플라스마에 의해 기판(1)이 주사되도록 해당 플라스마를 회전 혹은 편향시키는 자장을 발생시키는 주사 자장 발생부(360)와, 처리실(129)을 배기하는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프(301)를 구비할 수 있다. 이 예에서는, 처리실(129)은 기판(1)에 ta-C막을 형성하는 성막실을 구성한다.
수송부(310)는 수송관(311)과, 수송관(311)을 둘러싸도록 배치된 수송 자장 발생부(312)를 포함할 수 있다. 수송관(311)은 도 3에 모식적으로 도시된 바와 같이 이차원적으로 만곡된 싱글 벤드형 수송관일 수 있지만, 직선형, 더블벤드형 또는 3차원적으로 만곡된 수송관이어도 된다. 수송 자장 발생부(312)는 수송관(311)의 내측(진공측)에 배치된 자장 발생부를 포함해도 된다. 수송 자장 발생부(312)는 수송 자장 발생 코일을 포함할 수 있다. 수송 자장 발생부(312)는 플라스마(전자 및 이온)을 수송하는 자장을 수송관(311) 속에 형성한다. 수송관(311) 속에는, 복수의 배플이 배치될 수 있다.
주사 자장 발생부(360)는 수송부(310)로부터 처리실(129)에 공급되는 플라스마를 편향시킴으로써 해당 플라스마에 의해 기판(1)을 주사하는 편향기로서 기능한다. 보다 구체적으로는, 주사 자장 발생부(360)는 수송부(310)로부터 처리실(129)에 공급되는 플라스마에 의해 기판(1)이 주사되도록 해당 플라스마를 회전 혹은 편향시키는 자장을 발생시킨다. 이 주사는, 기판(1)의 막 형성 영역에 균일하게 탄소 이온이 공급되도록 이루어질 수 있다.
이 예에서는, 플라스마 발생부(320)는 진공 아크 방전에 의해 플라스마를 발생시키지만, 다른 방식으로 플라스마를 발생시켜도 된다. 플라스마 발생부(320)는 음극 타깃(340)과, 애노드(330)와, 가동 애노드(331)와, 안정화 코일(350)을 가질 수 있다. 이 예에서는, 음극 타깃(340)은 ta-C막을 형성하기 위한 그래파이트 타깃이지만, 음극 타깃(340)은 기판(1)에 형성해야 할 막에 따른 재료(예를 들어, 질화티타늄, 산화티타늄, 질화크롬, 산화크롬, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 질화아연, 산화아연, 질화구리 또는 산화구리)로 구성될 수 있다. 애노드(330)는, 예를 들어 통형상을 가질 수 있지만, 애노드(330)의 형상은, 수송부(310)로의 전자 및 탄소 이온의 수송을 가로막는 것이 아니라면, 특별히 한정되지는 않는다. 애노드(330)는 그래파이트 재료로 구성될 수 있지만, 애노드(330)의 재료는, 아크 방전으로 발생된 플라스마로 용융되지 않고, 도전성을 갖는 재료라면 된다.
가동 애노드(331)는 음극 타깃(340)과 애노드(330) 사이에 아크 방전을 유기시키기 위한 전극이다. 애노드(330)의 외측으로 퇴피한 가동 애노드(331)를 음극 타깃(340)을 향하여 구동하여 음극 타깃(340)에 기계적으로 접촉시켜, 가동 애노드(331)로부터 음극 타깃(340)에 아크 전류를 유입시킨 상태에서 가동 애노드(331)를 음극 타깃(340)으로부터 분리함으로써, 아크 방전을 발생시킬 수 있다. 그리고, 애노드(330)와 음극 타깃(340) 사이에서의 전자 전류 또는 이온 전류를 유지함으로써, 아크 방전을 유지할 수 있다. 아크 방전에 의해, 음극 타깃(340)으로부터 탄소 이온 및 전자가 방출되어, 탄소 이온 및 전자를 포함하는 플라스마가 생성된다.
안정화 코일(350)은 음극 타깃(340)의 방전면측(수송부(310)측)의 반대측에 배치되어, 아크 방전을 안정시키기 위한 자장을 형성한다. 안정화 코일(350)이 발생하는 자장과 수송 자장 발생부(312)가 발생시키는 수송 자장은 카스프 자장(서로 역방향)으로 된다. 이 카스프 자장에 의해, 아크 스폿의 거동을 제어함과 함께, 음극 타깃(340)과 애노드(330) 사이에 저부하의 전류 경로를 확보하여, 아크 방전을 안정화시킬 수 있다. 안정화 코일(350) 대신에 영구 자석이 마련되어도 된다.
아크 방전에 의해 생성된 탄소 이온을 포함하는 플라스마는, 수송부(310)에 있어서의 수송 자장에 따라 처리실(129)로 수송되어, 처리실(129) 속에 배치된 기판(1)에 ta-C막이 형성된다. 플라스마 발생부(320)에는, 아르곤 등의 불활성 가스 및/또는 질소 가스의 반응성 가스가, 프로세스 가스로서 공급되어도 된다.
도 4a, 도 4b에는, 주사 자장 발생부(360)의 구성예가 도시되어 있다. 주사 자장 발생부(360)는 제1 방향(이 예에서는, X축 방향)에 평행인 제1 자장 Hx를 발생시키는 제1 자장 발생부(360x)와, 제1 방향에 교차하는 제2 방향(이 예에서는, Y축 방향)에 평행인 제2 자장 Hy를 발생시키는 제2 자장 발생부(360y)를 포함한다. 제1 자장 발생부(360x)는 제1 요크(361x)와, 제1 요크(361x)에 감긴 제1 코일(362x)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 자장 발생부(360y)는 제2 요크(361y)와, 제2 요크(361y)에 감긴 제2 코일(362y)을 포함할 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은, 서로 직교하는 방향일 수 있다. 제1 자장 Hx와 제2 자장 Hy에 의해 합성 자장 H가 주사 자장으로서 형성된다. 주사 자장 발생부(360)는 합성 자장 H가 회전하도록(합성 자장 H를 나타내는 벡터가 회전하도록) 제1 자장 Hx 및 제2 자장 Hy를 발생시킨다. 주사 자장 발생부(360)는 제1 사인파에 제1 직류 성분을 중첩시킨 전류를 제1 전류로서 제1 자장 발생부(360x)(의 제1 코일(362x))에 대하여 공급하는 제1 전원(450x)과, 제2 사인파에 제2 직류 성분을 중첩시킨 전류를 제2 전류로서 제2 자장 발생부(360y)(의 제2 코일(362y))에 대하여 공급하는 제2 전원(450y)을 포함할 수 있다. 주사 자장 발생부(360)는 플라스마의 회전 혹은 플라스마의 궤적의 중심을 조정 가능하도록 구성될 수 있다.
도 5에는, 플라스마 처리 장치(300)의 전원 시스템(390)이 도시되어 있다. 전원 시스템(390)은 제어부(400), 아크 전원(410), 수송 전원(420), 안정화 코일 전원(430), 펑션 제너레이터(440), 제1 전원(450x) 및 제2 전원(450y)을 포함할 수 있다. 아크 전원(410)은 음극 타깃(340)에 전류를 공급한다. 수송 전원(420)은 수송 자장 발생부(312)에 전류를 공급한다. 안정화 코일 전원(430)은 안정화 코일(350)에 전류를 공급한다. 펑션 제너레이터(440)는 미리 프로그램된 제1 신호 파형, 제2 신호 파형을 각각 제1 전원(450x), 제2 전원(450y)에 공급한다. 제1 전원(450x), 제2 전원(450y)은 펑션 제너레이터(440)로부터 공급되는 제1 신호 파형, 제2 신호 파형을 따른 파형을 갖는 제1 전류, 제2 전류를 각각 제1 자장 발생부(360x), 제2 자장 발생부(360y)에 공급한다. 제1 전원(450x), 제2 전원(450y)은 각각 바이폴라 전원일 수 있다.
제1 전원(450x)은 제1 사인파 Axsin(2πft+αx)에 제1 직류 성분 Bx를 중첩시킨 전류 Axsin(2πft+αx)+Bx를 제1 전류로서 제1 자장 발생부(360x)에 공급한다. 제2 전원(450y)은 제2 사인파 Aysin(2πft+αy)에 제2 직류 성분 By를 중첩시킨 전류 Aysin(2πft+αy)+By를 제2 전류로서 제2 자장 발생부(360y)에 공급한다. 여기서, 제1 사인파 Axsin(2πft+αx) 및 제2 사인파 Aysin(2πft+αy)는 펑션 제너레이터(440)에 의해 설정 가능이다. 또한, 제1 직류 성분 Bx 및 제2 직류 성분 By는, 펑션 제너레이터(440)에 의해 설정 가능이다. Ax, Ay는 진폭, f는 주파수, αx, αy는 위상이다.
제1 자장 발생부(360x)가 발생시키는 제1 자계 Hx 와 제2 자장 발생부(360y)가 발생시키는 제2 자계 Hy의 합성 자계(주사 자계) H는, 그 방향이 일정 주기로 회전하는 자계이다. 기판(1) 상을 주사하는 플라스마도 자계 H에 의해 일정 주기로 기판(1) 상을 회전한다. 제1 직류 성분 Bx 및 제2 직류 성분 By를 조정함으로써, 합성 자계 H의 벡터의 회전 중심(합성 자계 H의 벡터 궤적(리사주 도형)의 중심)의 위치를 조정할 수 있다. 즉, 제1 직류 성분 Bx 및 제2 직류 성분 By를 조정함으로써, 기판(1) 상을 주사하는 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심을 조정할 수 있다.
합성 자계 H의 벡터의 궤적(리사주 도형)을 원형으로 할 경우에는, Ax=Ay, αy=αx+(1/2+n)π(n은 자연수)로 하면 된다. 합성 자계 H의 벡터의 궤적(리사주 도형)을 타원형으로 할 경우에는, Ax≠Ay 및/또는 αy≠αx+(1/2+n)π로 하면 된다.
플라스마 발생부(320)에 있어서 아크 방전에 의해 생성되는 플라스마는, 수송부(310)에 의해 처리실(129) 내의 기판(1)까지 수송된다. 수송 자장 발생부(312)에 의해 수송관(311) 내에 형성되는 자장의 강도는, 수송관(311)의 중심부 근방에서 약하고 수송관(311)의 관벽을 향하여 갈수록 강해지는 분포를 가질 수 있다. 이러한 자장 속에서 플라스마가 수송되면, 플라스마가 드리프트될 수 있다. 이러한 드리프트를 하나의 요인으로 하여, 기판(1)의 중심과 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심이 어긋나버릴 수 있다. 또한, 수송부(310)에 의해 플라스마 발생부(320)로부터 기판(1)으로 수송되는 플라스마의 밀도는, 치우침을 갖는다. 따라서, 사인파 전류만에 의해 형성된 편향 자장에 의해 주사된 플라스마에 의해 형성되는 막의 두께 분포는 불균일해질 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 제1 사인파에 제1 직류 성분을 중첩시킨 제1 전류와 제2 사인파에 제2 직류 성분을 중첩시킨 제2 전류에 의해 형성되는 자장에 의해 플라스마를 주사함으로써, 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심을 조정할 수 있다. 예를 들어, 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심을 기판의 중심에 일치 또는 접근시킬 수 있다. 그 때문에, 기판에 형성되는 막의 두께 분포를 균일하게 조정할 수 있다. 혹은, 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심의 위치를 임의로 조정함으로써, 기판에 형성되는 막의 두께 분포를 임의로 조정할 수 있다.
상기 예에서는, 제1 자장 발생부(360x) 및 제2 자장 발생부(360y)가 전자석에 의해 구성되어 있지만, 주사 자장 발생부(360)는 가동 영구 자석에 의해 구성되어도 된다. 이 경우, 제1 방향의 자장을 발생시키는 제1 영구 자석과 수송관(311) 사이의 거리, 및 제2 방향의 자장을 발생시키는 제2 영구 자석과 수송관(311) 사이의 거리를 제어함으로써 수송관(311) 내의 합성 자장을 제어할 수 있다.
[제1 실시 형태]
도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 전원(450x)은 제1 사인파 Axsin(2πft+αx)에 고정 제1 직류 성분 Bxc를 중첩시킨 전류 Axsin(2πft+αx)+Bxc를 제1 전류로서 제1 자장 발생부(360x)에 공급한다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 전원(450y)은 제2 사인파 Aysin(2πft+αy)에 고정인 제2 직류 성분 Byc를 중첩시킨 전류 Aysin(2πft+αy)+Byc를 제2 전류로서 제2 자장 발생부(360y)에 공급한다. Bxc, Byc는, 목표로 하는 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심의 위치에 따라서 설정 혹은 조정된다.
Ax=Ay, αy=αx+(1/2+n)π(n은 자연수)로 함으로써, 도 7a에 도시된 바와 같이, 합성 자계 H의 벡터의 궤적(리사주 도형)을 원형으로 할 수 있다. 또한, Ax≠Ay 및/또는 αy≠αx+(1/2+n)π로 함으로써, 도 7b에 도시된 바와 같이, 합성 자계 H의 벡터의 궤적(리사주 도형)을 타원형으로 할 수 있다.
[제2 실시 형태]
도 8a에 도시된 바와 같이, 제1 전원(450x)은 제1 사인파 Axsin(2πft+αx)에 제1 직류 성분 Bx(t)을 중첩시킨 전류 Axsin(2πft+αx)+Bx(t)를 제1 전류로서 제1 자장 발생부(360x)에 공급한다. 또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제2 전원(450y)은 제2 사인파 Aysin(2πft+αy)에 고정인 제2 직류 성분 By(t)를 중첩시킨 전류 Aysin(2πft+αy)+By(t)를 제2 전류로서 제2 자장 발생부(360y)에 공급한다. Bx(t)는 직류 성분이며 또한 제1 사인파 Axsin(2πft+αx)와 동일한 주기를 갖는 제1 주기 신호일 수 있다. By(t)는 직류 성분이며 또한 제2 사인파 Aysin(2πft+αy)와 동일한 주기를 갖는 제2 주기 신호일 수 있다. Bx(t), By(t)는 플라스마의 회전 혹은 궤적의 중심의 목표 위치에 따라서 설정된다. 제1 주기 신호의 1 주기는, 제1 전류값을 갖는 적어도 하나의 제1 기간과, 해당 제1 전류값과는 다른 제2 전류값을 갖는 적어도 하나의 제2 기간을 포함할 수 있다. 제2 주기 신호의 1 주기는, 제3 전류값을 갖는 적어도 하나의 제3 기간과, 해당 제3 전류값과는 다른 제4 전류값을 갖는 적어도 하나의 제4 기간을 포함할 수 있다. 도 9에는, 합성 자계 H의 벡터의 궤적(리사주 도형)의 일례이다.
이상과 같이, 제1 직류 성분 Bx(t) 및 제2 직류 성분 By(t)의 조정에 의해, 합성 자계 H의 벡터의 궤적을 임의의 형상으로 제어하여, 이에 의해 플라스마의 궤적을 임의의 형상(예를 들어, 사각형 등의 다각형)으로 제어할 수 있다. 따라서, 예를 들어 기판의 형상 또는 목표로 하는 막 두께 분포 등에 따라서 합성 자계 H의 벡터의 궤적을 결정하면 된다.
[제3 실시 형태]
진공 처리 장치(VP)는, 자기 기록 매체의 제조에 적합하다. 본 발명의 제3 실시 형태는, 자기 기록 매체의 제조 방법에 관한 것이며, 해당 제조 방법은, 기판(1) 상에 밀착층, 하부 연자성층, 시드층, 중간층, 자기 기록층 및 ta-C막을 각각 형성하는 공정을 포함하고, ta-C막을 형성하는 공정은, 처리실(129)을 갖는 플라스마 처리 장치(300)에 있어서 이루어진다.
VP: 진공 처리 장치
300: 플라스마 처리 장치
129: 처리실
1: 기판
10: 캐리어
340: 음극 타깃
330: 양극 애노드
331: 가동 애노드
312: 수송 자장 발생부
350: 안정화 코일
360: 주사 자장 발생부
360x: 제1 자장 발생부
360y: 제2 자장 발생부
361x: 제1 요크
361y: 제2 요크
362x: 제1 코일
362y: 제2 코일
400: 제어부
410: 아크 전원
420: 수송 전원
440: 펑션 제너레이터
450x: 바이폴라 전원
450y: 바이폴라 전원

Claims (12)

  1. 기판을 처리하는 처리실과,
    플라스마를 발생시키는 플라스마 발생부와,
    상기 플라스마 발생부에서 발생된 플라스마를 상기 처리실로 수송하는 수송부와,
    상기 플라스마에 의해 상기 기판이 주사되도록 상기 플라스마를 편향시키는 자장을 발생시키는 주사 자장 발생부를 구비하고,
    상기 주사 자장 발생부는, 상기 플라스마의 궤적의 중심을 조정 가능하게 구성되고, 제1 방향에 평행인 제1 자장을 발생시키는 제1 자장 발생부와, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향에 평행인 제2 자장을 발생시키는 제2 자장 발생부와, 상기 제1 자장 발생부에 제1 전류를 공급하는 제1 전원과, 상기 제2 자장 발생부에 제2 전류를 공급하는 제2 전원을 포함하고,
    상기 제1 전원은, 제1 사인파에 제1 직류 성분을 중첩시킨 전류를 상기 제1 전류로서 상기 제1 자장 발생부에 공급하고, 상기 제2 전원은, 제2 사인파에 제2 직류 성분을 중첩시킨 전류를 상기 제2 전류로서 상기 제2 자장 발생부에 공급하고, 상기 제1 직류 성분 및 상기 제2 직류 성분이 조정 가능하고,
    상기 제1 직류 성분은, 상기 제1 사인파와 동일한 주기를 갖는 제1 주기 신호이며, 상기 제2 직류 성분은, 상기 제2 사인파와 동일한 주기를 갖는 제2 주기 신호이고,
    상기 제1 주기 신호의 1 주기는, 제1 전류값을 갖는 적어도 하나의 제1 기간과, 상기 제1 전류값과는 다른 제2 전류값을 갖는 적어도 하나의 제2 기간을 포함하고,
    상기 제2 주기 신호의 1 주기는, 제3 전류값을 갖는 적어도 하나의 제3 기간과, 상기 제3 전류값과는 다른 제4 전류값을 갖는 적어도 하나의 제4 기간을 포함하는,
    것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은, 각각 바이폴라 전원을 포함하고,
    상기 주사 자장 발생부는, 상기 제1 전원 및 상기 제2 전원의 각각의 상기 바이폴라 전원에 신호 파형을 공급하는 펑션 제너레이터를 추가로 포함하는,
    것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스마 발생부는, 진공 아크 방전에 의해 플라스마를 발생시키는,
    것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  4. 플라스마 발생부에서 발생된 플라스마를 처리실로 수송해 상기 처리실에 있어서 상기 플라스마에 의해 기판을 처리하는 플라스마 처리 방법이며,
    상기 처리실로 수송된 상기 플라스마에 의해 상기 기판이 주사되도록 상기 플라스마를 편향시키는 자장을 발생시키는 공정을 포함하고,
    상기 공정에서는, 상기 플라스마의 궤적의 중심이 조정되고, 제1 방향에 평행인 제1 자장을 발생시키는 제1 자장 발생부에 대하여, 제1 사인파에 제1 직류 성분을 중첩시킨 제1 전류를 공급하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향에 평행인 제2 자장을 발생시키는 제2 자장 발생부에 대하여, 제2 사인파에 제2 직류 성분을 중첩시킨 제2 전류를 공급하고,
    상기 제1 직류 성분은, 상기 제1 사인파와 동일한 주기를 갖는 제1 주기 신호이며, 상기 제2 직류 성분은, 상기 제2 사인파와 동일한 주기를 갖는 제2 주기 신호이고,
    상기 제1 주기 신호의 1 주기는, 제1 전류값을 갖는 적어도 하나의 제1 기간과, 상기 제1 전류값과는 다른 제2 전류값을 갖는 적어도 하나의 제2 기간을 포함하고,
    상기 제2 주기 신호의 1 주기는, 제3 전류값을 갖는 적어도 하나의 제3 기간과, 상기 제3 전류값과는 다른 제4 전류값을 갖는 적어도 하나의 제4 기간을 포함하는,
    것을 특징으로 하는 플라스마 처리 방법.
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