WO2010050453A1 - イオン注入装置 - Google Patents

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chamber
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ion irradiation
processing object
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勉 西橋
一弘 渡辺
正 森田
賢治 佐藤
努 田中
拓也 渦巻
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株式会社アルバック
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    • H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
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    • H01J2237/08—Ion sources
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    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31701—Ion implantation

Definitions

  • the present invention relates to an ion implantation apparatus that implants ions by irradiating a processing object with ions.
  • the magnetic layer is formed so as to surround the recording area portion of the magnetic layer formed on the first surface and the second surface of the processing object.
  • ion irradiation is simultaneously performed on the first surface and the second surface of the object to be processed.
  • the processing object is supported by the substrate holder by a plurality of pins coming into contact with the side surface of the glass substrate. Therefore, heat does not escape from other than the contacted pins, and the heat generated inside the magnetic layer by the energy of ion implantation is accumulated inside the object to be processed without being released to the outside. For this reason, when both surfaces of the object to be processed are irradiated simultaneously, the temperature of the object to be processed increases to several hundred degrees, which causes a degeneration of the magnetic film.
  • the present invention provides a vacuum chamber, a carry-in port provided in the vacuum vessel, into which a processing object is carried in, and provided in the vacuum vessel, and the processing object is carried out from the vacuum vessel.
  • An unloading port a transport mechanism that moves the processing object from the loading port to the unloading port, a first ion irradiation device that irradiates ions on one surface of the processing object in the vacuum chamber,
  • An ion implantation apparatus having a second ion irradiation apparatus for irradiating ions on a surface opposite to the object to be processed in a vacuum chamber, wherein the first ion irradiation apparatus is more than the second ion irradiation apparatus.
  • the ion irradiation range of the first ion irradiation device is an ion implantation apparatus positioned closer to the carry-in side than the ion irradiation range of the second ion irradiation device. is there.
  • the present invention is an ion implantation apparatus, wherein the ion irradiation ranges of the first and second ion irradiation apparatuses are arranged apart from each other, and the ions are applied to the processing object by the first ion irradiation apparatus.
  • the second ion irradiation apparatus is an ion implantation apparatus configured to be able to irradiate different processing objects with ions.
  • the temperature rise in the object to be processed becomes gradual compared to the case where both sides are irradiated simultaneously. Furthermore, even if the temperature of one surface is increased by ion irradiation, the temperature increase is mitigated by releasing heat from the other surface, and a rapid increase in temperature in the object to be processed is prevented.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a magnetic recording medium manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a magnetic recording medium manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • This magnetic recording medium manufacturing apparatus 1 has an atmospheric carry-in / out chamber 10, a substrate transfer chamber 11, a vacuum carry-in / out chamber 12, an ion implantation chamber 15, a resist removal chamber 16, and a protective film forming chamber 17. .
  • the vacuum carry-in / out chamber 12 and the ion implantation chamber 15 are connected via a leading corner chamber 14a, and between the ion implantation chamber 15 and the resist removal chamber 16, and between the resist removal device 16 and the protective film formation chamber 17 are connected.
  • the vacuum carry-in / out chamber 12, the ion implantation chamber 15, the resist removal chamber 16, and the protective film formation chamber 17 are connected in a ring shape via corner chambers 14a to 14d.
  • a transfer mechanism is provided inside the vacuum carry-in / out chamber 12, the ion implantation chamber 15, the resist removal chamber 16, the protective film forming chamber 17, and the corner chambers 14a to 14d.
  • the vacuum carry-in / out chamber 12 is connected to the substrate transfer chamber 11, and the substrate transfer chamber 11 is connected to the atmospheric carry-in / out chamber 10.
  • a transfer robot (not shown) is arranged in the atmospheric carry-in / out chamber 10 and the vacuum carry-in / out chamber 12. ing.
  • the processing object carried into the atmospheric carry-in / out chamber 10 is carried in the substrate transfer chamber 11 and the vacuum carry-in / out chamber 12 in this order by the transfer robot.
  • the processing object carried into the vacuum carry-in / out chamber 12 is moved in the order of the ion implantation chamber 15, the resist removal chamber 16, and the protective film forming chamber 17 by the transport mechanism, and returns to the vacuum carry-in / out chamber 12 again.
  • the object to be processed which has returned to the vacuum carry-in / out chamber 12 is again carried in the order of the substrate transfer chamber 11 and the atmospheric carry-in / out chamber 10 by a transfer robot (not shown) and taken out from the magnetic recording medium manufacturing apparatus 1.
  • the chambers 11 to 17 other than the atmospheric carry-in / out chamber 10 are connected to a vacuum exhaust system, and the vacuum exhaust system is operated to exhaust the chambers 12 to 17 except the atmospheric carry-in / out chamber 10 and the substrate transfer chamber 11. The inside is kept in a vacuum atmosphere.
  • FIG. 2A shows a partial cross-sectional view of the processing object 30 carried into the atmospheric carry-in / out chamber 10.
  • the processing object 30 has a glass substrate 31, and a magnetic layer 32, a protective film 33, and a resist layer 34 are provided on the front and rear surfaces of the glass substrate 31, respectively.
  • the layers are stacked in order from the side close to 31.
  • the magnetic layer 32 is a layer having a magnetic property, and is a metal layer here.
  • the protective film 33 is a film formed mainly of carbon such as diamond-like carbon (DLC).
  • the resist layer 34 is a resin layer, and has a thin film portion 34a having a small thickness and a thick film portion 34b having a large thickness, and the thick film portion 34b is formed so as to be surrounded by the thin film portion 34a. Has been.
  • the processing object 30 is moved from the atmospheric transfer chamber 10 to the substrate transfer chamber 11, a valve (not shown) on the atmospheric transfer chamber 10 side of the substrate transfer chamber 11 is closed, the inside of the substrate transfer chamber 11 is exhausted, and the inside is evacuated. The atmosphere. Thereafter, a valve (not shown) on the side of the vacuum carry-in / out chamber 12 is opened, and the processing object 30 is carried into the vacuum carry-in / out chamber 12 while maintaining the vacuum atmosphere inside the vacuum carry-in / out chamber 12.
  • the vacuum carry-in / out chamber 12 has an attaching / detaching mechanism 13.
  • a substrate holder 58 is disposed in the vacuum carry-in / out chamber 12, and the processing object 30 carried into the vacuum carry-in / out chamber 12 is attached to the substrate holder 58 by the attachment / detachment mechanism 13 on the first surface and the second surface of the processing object 30. It is mounted with the exposed.
  • the ion implantation chamber 15 has a plurality of ion implantation devices 18a to 18d.
  • the structure of the ion implanters 18a to 18d is shown in FIG.
  • the plurality of ion implantation apparatuses 18a to 18d have the same structure, and the respective ion implantation apparatuses 18a to 18d have the same members, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • each of the ion implantation devices 18a to 18d includes a vacuum chamber 51 and first and second ion irradiation devices 50a and 50b.
  • a carry-in port 60 and a carry-out port 61 are formed. If the upstream side in the moving direction of the processing object 30 is the front stage and the downstream side is the rear stage, the ion implantation apparatuses 18a to 18d are arranged in order, and the inlet port 60 of the frontmost ion implantation apparatus 18a is the leading corner chamber 14a.
  • the ion implantation device 18a in the foremost stage is connected to the vacuum carry-in / out chamber 12 via the leading corner chamber 14a, while the outlet 61 of the ion implantation device 18d in the last stage is connected to the intermediate corner chamber. 14b, and is connected to the resist removal chamber 16 through an intermediate corner chamber 14b.
  • the carry-out holes of the ion implanters 18a to 18c except for the last stage are connected to the carry-in port 60 of the next-stage ion implanters 18b to 18d, and the carry-in openings 60 of the ion implanters 18b to 18d excluding the front-most stage are connected to the previous stage.
  • the ion implanters 18a to 18c are connected to the outlet 61, and the ion implanters 18a to 18d are connected in series.
  • the processing object 30 carried into the vacuum chambers 51a to 18d from the respective ion implantation devices from the carry-in port 60 is moved by the carrying mechanism, and from the carry-out port 61 to the next-stage ion implantation devices 18b to 18d or intermediate. Are carried into the resist removing device 19a through the corner chamber 14b.
  • the first and second ion irradiation devices 50a and 50b included in each of the ion implantation devices 18a to 18d include first and second ion generation units 53a and 53b and first and second ion extraction electrode units 54a and 54b. Respectively.
  • Gas sources 52a and 52b are connected to the first and second ion generators 53a and 53b, respectively, and gas is introduced into the first and second ion generators 53a and 53b from the gas sources 52a and 52b.
  • the introduced gas is ionized by discharge.
  • the first and second ion generators 53a and 53b have an ion emission port (not shown) that emits ions.
  • the ion emission ports of the first and second ion generators 53 a and 53 b are located in the vacuum chamber 51.
  • the first ion extraction electrode portion 54a is provided in front of the ion emission port of the first ion generation portion 53a, and the second ion extraction electrode portion 54b is an ion emission port of the second ion generation portion 53b. It is provided on the front side.
  • Each of the first and second ion extraction electrode portions 54a and 54b includes a plurality of electrodes, and each of the electrodes included in the first and second ion extraction electrode portions 54a and 54b includes an ion extraction power supply 55. Are connected to each. Of the electrodes of the first and second ion extraction electrode portions 54a and 54b, the electrode located in the first stage closest to the first ion generation portion 53a or the second ion generation portion 53b is connected to the ion extraction power supply 55. When a negative extraction voltage is applied, positively-charged ions generated in the first and second ion generators 53a and 53b are attracted by the extraction voltage.
  • a positive voltage corresponding to the ion energy to be implanted is applied to the first and second ion generators 53a and 53b, so that the first and second ion generators 53a and 53b are connected to the outside of the first and second ion generators 53a and 53b. Withdrawn, ions can be implanted to a desired depth of the object 30 to be processed.
  • a conveyance mechanism (not shown) is provided between the carry-in port 60 and the carry-out port 61 inside the vacuum chamber 51, and the processing object 30 is fixed to the substrate holder 58 and is carried in vertically, and is transferred from the carry-in port 60. It is moved straight toward the carry-out port 61.
  • Both surfaces of the processing object 30 are directed to the first and second ion extraction electrode portions 54a and 54b, respectively, and the surface directed to the ion emission port of the first ion extraction electrode portion 54a is the first surface 30a.
  • the first and second ion irradiation devices 50a and 50b pass through the inside of the vacuum chamber 51 and carry in the inlet.
  • the first and second surfaces 30a and 30b of the processing object 30 are respectively faced.
  • the ions extracted by the first and second ion extraction electrode portions 54 a and 54 b are irradiated to the first and second surfaces 30 a and 30 b of the processing target 30.
  • the first ion irradiation device 50a is provided closer to the carry-in port 60 of the vacuum chamber 51 than the second ion irradiation device 50b, and the second ion irradiation device 50b is more than the first ion irradiation device 50a. It is provided on the carry-out port 61 side of the vacuum chamber 51.
  • the first and second ion irradiation apparatuses 50a and 50b are arranged apart from each other. Further, the ion irradiation range by the first ion extraction electrode portion 54a and the ion irradiation range by the second ion extraction electrode portion 54b do not overlap.
  • an ionized gas such as O 2 gas or N 2 gas is disposed in the gas sources 52a and 52b in order to make the magnetic layer 32 non-magnetic without magnetic properties.
  • An ionized gas of the same compound is introduced into the first and second ion generators 53a and 53b from the gas sources 52a and 52b, and the high frequency antennas of the first and second ion generators 53a and 53b are supplied by an ion generation power source.
  • a high-frequency voltage is applied to 56a and 56b to generate ions of ionized gas in advance in the first and second ion generators 53a and 53b.
  • the processing object 30 is carried into the foremost ion implanter 18a by a transport mechanism (not shown), and is stopped when it reaches the front surface of the first ion extraction electrode portion 54a in the foremost ion implanter 18a.
  • the processing object 30 When the ion irradiation to the first surface 30a is completed, the processing object 30 is moved in the direction in which the carry-out port 61 is positioned by the transport mechanism, and the second surface 30b reaches the front surface of the second ion extraction electrode 54b. By the way, it is stopped. Since the first ion extraction electrode portion 54a and the second ion extraction electrode portion 54b are arranged away from the carry-in port 60 of the vacuum chamber 51 toward the carry-out port 61, at this time, the first ion draw-out electrode unit 54b is arranged. In the front surface of the electrode portion 54a, a space for carrying in another processing object 30 is formed. A new processing object 30 is carried into the vacuum chamber 51 from the carry-in port 60 inside the vacuum chamber 51 and is stopped when it reaches the front surface of the first ion extraction electrode portion 54a.
  • the second ion extraction electrode portion 54b While the first surface 30a of the processing object 30 is irradiated with ions by the first ion extraction electrode portion 54a and after irradiating the first surface 30a with ions, the second ion extraction electrode portion 54b While the second surface 30b of the processing object 30 is irradiated with ions, the ion is not irradiated to a position directly behind the position where the ion is irradiated. Accordingly, the temperature rise in the processing object 30 is moderate as compared with the case where ions are simultaneously irradiated on both surfaces of the processing object 30. Furthermore, even if the temperature of one surface is increased by ion irradiation, the rate of temperature increase is moderated by releasing heat from the opposite surface, and a rapid increase in temperature in the processing object 30 is prevented.
  • the object 30 to be processed after the ion irradiation on the first surface 30a and the ion irradiation on the second surface 30b is moved from the carry-out port 61 to the subsequent apparatus by the transfer mechanism.
  • the processing object 30 that has been irradiated with ions on the first surface 30 a is moved to the front surface of the second ion extraction electrode portion 54 b by the transport mechanism and is stopped, and a new processing object 30 is placed in the vacuum chamber 51. Is carried in and stationary on the front surface of the first ion extraction electrode portion 54a.
  • a plurality of objects to be processed 30 are successively carried in, and after ion irradiation is performed in the order of the first surface 30a and the second surface 30b, the subsequent mechanisms are successively applied to the subsequent apparatus by the transport mechanism.
  • the object 30 is irradiated with ions alternately on the first and second surfaces 30a and 30b in the plurality of ion implanters 18a to 18d.
  • FIG. 2B shows a partial cross-sectional view of the processing object 30 after completion of the ion implantation process.
  • ions 39 are emitted toward the first and second surfaces 30a and 30b of the processing object 30, the ions 39 are irradiated to the thin film portion 34a and the thick film portion 34b of the resist layer 34.
  • the ions 39 irradiated to the thin film portion 34a of the resist layer 34 pass through the thin film portion 34a and are injected into the magnetic layer 32 immediately below the thin film portion 34a, and the magnetic layer 32 that has received the implantation of the ions 39 is demagnetized.
  • the Reference numeral 35 in FIG. 2B indicates a region that is made non-magnetic by implantation of ions 39.
  • the ions 39 irradiated to the thick film portion 34b of the resist layer 34 do not pass through the thick film portion 34b and remain inside the thick film portion 34b. Therefore, the portion of the magnetic layer 32 covered with the thick film portion 34 b is not implanted with ions 39, is not subjected to modification by the ions 39, and becomes a recording area 36 in which magnetism (magnetic property) is maintained.
  • the resist removal chamber 16 has a plurality of resist removal devices 19a and 19b. Here are two.
  • the resist removing devices 19a and 19b have the same structure and are connected in series.
  • the first-stage resist removing device 19a is connected to the ion implantation device 18d via an intermediate corner chamber 14b, and the second-stage resist removing device 19b is connected to the protective film forming chamber 17 via another intermediate corner chamber 14c. It is connected.
  • the object 30 to be processed after the ion implantation is moved into the resist removing device 19a at the preceding stage by a transport mechanism (not shown), and then moved into the resist removing device 19b at the succeeding stage.
  • a gas supply source (not shown) is connected to each of the resist removing devices 19a and 19b.
  • the processing object 30 is heated, and after the processing object 30 reaches a predetermined temperature, oxygen gas is introduced from a gas supply source, and a voltage is applied to electrodes (not shown) in the resist removing devices 19a and 19b. To turn oxygen gas into plasma.
  • the resist layer 34 and the protective film 33 formed on both surfaces of the processing object 30 are removed by reacting with the oxygenated gas in the resist removing devices 19a and 19b.
  • the protective film forming chamber 17 has a heating device 20, a film forming device 21 or 22, and a post-processing chamber 23, which are connected in series in this order.
  • the heating device 20 is connected to the resist removing device 19b through the corner chamber 14, and the post-processing chamber 23 is connected to the vacuum carry-in / out chamber 12 through the corner chamber 14.
  • the processing object 30 from which the resist layer 34 and the protective film 33 have been removed is moved from the resist removing devices 19a and 19b to the heating device 20 through the intermediate corner chamber 14c by a transport mechanism (not shown).
  • the processing object 30 is heated and heated by the heating device 20.
  • the processing target 30 is deposited in the former film forming apparatus 21 by the transport mechanism (not shown) or in the former film forming apparatus 21 and then in the latter film forming apparatus 22. Move.
  • a gas supply source (not shown) is connected to the film forming apparatuses 21 and 22. While heating the object 30 to be processed, a hydrocarbon gas such as acetylene is introduced into the film forming apparatuses 21 and 22 from this gas supply source, and a voltage is applied to electrodes (not shown) inside the film forming apparatuses 21 and 22. When the introduced hydrocarbon gas is turned into plasma, the DLC protective film 33 is formed again on each side of the object 30 by the film forming apparatuses 21 and 22.
  • a hydrocarbon gas such as acetylene
  • the processing object 30 on which the protective film 33 is formed is moved to the post-processing chamber 23 by the transport mechanism, and the post-processing is sequentially performed.
  • the processing object 30 that has been post-processed by the post-processing chamber 23 is moved to the vacuum carry-in / out chamber 12 by the transport mechanism.
  • the processing object 30 that has returned to the vacuum carry-in / out chamber 12 is removed from the substrate holder 58 by the attachment / detachment mechanism 13 and then carried into the substrate delivery chamber 11.
  • a valve (not shown) on the side of the vacuum transfer / in / out chamber 12 of the substrate transfer chamber 11 is closed, the exhaust of the substrate transfer chamber 11 is stopped, and the inside is made an atmospheric atmosphere. Thereafter, the valve on the atmosphere carry-in / out chamber 10 side is opened, and the processing object 30 is carried into the air carry-in / out chamber 10 and taken out into the atmosphere, whereby the magnetic recording medium 40 can be obtained (FIG. 2C).
  • the magnetized recording area 36 is surrounded by the non-magnetized area 35, and the recording areas 36 in the vicinity hardly interfere with each other, and the magnetic recording medium 40 has stable recording / reproducing characteristics. ing.
  • the processing object 30 is carried in vertically, and the first and the left of the movement path of the processing object 30 are centered around the movement path of the processing object 30 by a transport mechanism (not shown).
  • the second ion irradiation devices 50a and 50b are provided, the processing object 30 is carried in horizontally, and the first is above and below the movement path of the processing object 30 around the movement path of the processing object 30 by the transport mechanism.
  • Second ion irradiation devices 50a and 50b may be provided.
  • the first ion irradiation device 50a is provided on the left or right side of the movement path of the processing target 30 in each of the ion implantation devices 18a to 18d, and the second ion irradiation device 50b is provided on the opposite side.
  • both the first and second ion irradiation devices 50a and 50b are provided on one side of the left side or the right side, and the processing object 30 is carried vertically, and the first ion irradiation device 50a is used.
  • the ion irradiation may be performed on the first surface 30a, the processing object 30 may be reversed after the single-side irradiation is completed, and the second surface 30b may be irradiated with the second ion irradiation device 50b.
  • the arrangement of the first and second ion irradiation apparatuses 50a and 50b in the above embodiment is not limited.

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Abstract

　本発明のイオン注入装置（１８ａ－１８ｄ）は、真空槽（５１）の搬入口（６０）側に設けられた第一のイオン照射装置（５０ａ）と、前記真空槽（５１）の搬出口（６１）側に前記第一のイオン照射装置（５０ａ）と離間して設けられた第二のイオン照射装置（５０ｂ）とを備え、前記第一、第二のイオン照射装置のイオン照射範囲は重ならないようになっている。これにより、処理対象物（３０）の第一面（３０ａ）と第二面（３０ｂ）とに同時にイオンを照射しないようにできるので、処理対象物内部の急激な昇温を防ぐことのできるイオン注入装置を提供することが可能になった。

Description

イオン注入装置
　本発明は、処理対象物にイオンを照射してイオンの注入を行うイオン注入装置に関する。
　磁性層にイオンを照射しイオンの注入を行うと、イオンを注入された部分は磁気特性が低下する。
　従来より、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の高密度の磁気記録媒体の製造工程において、処理対象物の第一面及び第二面に形成された磁性層の、記録領域部分を囲むように、磁気を帯びる性質を有さないようにさせる領域を設け、この非磁性化させる領域にイオンの注入を行い磁気特性を低下させることで、磁気を帯びる性質を有し、隣接した記録領域を磁気的に分離する方法がある。
特開２００２－２８８８１３号公報 特開２００８－７７７５６号公報
　このイオン注入工程では、処理対象物の第一面及び第二面に同時にイオン照射を行っている。
　しかしながら、処理対象物は、第一面及び第二面をともに露出させるために、ガラス基板の側面に複数のピンが接触することによって基板ホルダーに支持されている。そのため、接触されたピン以外から熱が逃げず、イオン注入のエネルギーにより磁性層内部に発生した熱は外部に放出されないまま処理対象物内部に溜まる。そのため、処理対象物の両面に同時に照射を行うと、処理対象物は数百度にまで温度が上昇してしまい、磁性膜の変性を誘引する原因となるという問題があった。
　上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽に設けられ、処理対象物が搬入される搬入口と、前記真空槽に設けられ、前記処理対象物が前記真空槽から搬出される搬出口と、前記搬入口から前記搬出口に前記処理対象物を移動させる搬送機構と、前記真空槽内の前記処理対象物の片面にイオンを照射する第一のイオン照射装置と、前記真空槽内の前記処理対象物の反対側の面にイオンを照射する第二のイオン照射装置とを有するイオン注入装置であって、前記第一のイオン照射装置は前記第二のイオン照射装置よりも前記搬入口側に配置され、前記第一のイオン照射装置のイオン照射範囲は、前記第二のイオン照射装置のイオン照射範囲よりも前記搬入口側に位置するようにされたイオン注入装置である。
　また、本発明はイオン注入装置であって、前記第一、第二のイオン照射装置の前記イオン照射範囲は離間して配置され、前記第一のイオン照射装置によって前記処理対象物に前記イオンを照射する間、前記第二のイオン照射装置は、異なる処理対象物にイオンを照射できるように構成されたイオン注入装置である。
　イオンの照射は片面ずつ行われるため、両面同時に照射したときと比較して、処理対象物内の温度の上昇は緩やかとなる。さらに、片面がイオンの照射により昇温しても、他面から放熱が行われることで昇温が緩和され、処理対象物内の急激な温度の上昇が防止されている。
本発明の実施形態における磁気記録媒体製造装置の概略構成図 （ａ）～（ｃ）：処理対象物の状態を説明するための断面図 イオン注入装置の内部を模式的に表した図
　１８ａ～１８ｄ……イオン注入装置
　３０……処理対象物
　３０ａ……処理対象物の第一面
　３０ｂ……処理対象物の第二面
　４０……磁気記録媒体
　５１……真空槽
　５０ａ……第一のイオン照射装置
　５０ｂ……第二のイオン照射装置
　６０……搬入口
　６１……搬出口
　以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
　図１は本発明の実施形態における磁気記録媒体製造装置の概略構成図である。
　この磁気記録媒体製造装置１は、大気搬出入室１０と、基板受け渡し室１１と、真空搬出入室１２と、イオン注入室１５と、レジスト除去室１６と、保護膜形成室１７とを有している。
　真空搬出入室１２とイオン注入室１５の間は先頭のコーナーチャンバー１４ａを介して接続され、イオン注入室１５とレジスト除去室１６との間と、レジスト除去装置１６と保護膜形成室１７の間は、それぞれ中間のコーナーチャンバー１４ｂ、１４ｃを介して接続されており、保護膜形成室１７と、先頭のコーナーチャンバー１４ａに接続された真空搬入室１２との間は、後尾のコーナーチャンバー１４ｄを介して接続されており、真空搬出入室１２と、イオン注入室１５と、レジスト除去室１６と、保護膜形成室１７とは、コーナーチャンバー１４ａ～１４ｄを介して環状に接続されている。
　真空搬出入室１２と、イオン注入室１５と、レジスト除去室１６と、保護膜形成室１７と、コーナーチャンバー１４ａ～１４ｄの内部には搬送機構が設けられている。
　また、真空搬出入室１２は基板受け渡し室１１に連結され、基板受け渡し室１１は大気搬出入室１０に連結されており、大気搬出入室１０と真空搬出入室１２とには不図示の搬送ロボットが配置されている。
　大気搬出入室１０に搬入された処理対象物は、搬送ロボットにより基板受け渡し室１１、真空搬出入室１２の順に搬入される。真空搬出入室１２に搬入された処理対象物は、搬送機構によってイオン注入室１５、レジスト除去室１６、保護膜形成室１７の順に移動し、再び真空搬出入室１２に戻る。真空搬出入室１２に戻った処理対象物は不図示の搬送ロボットにより再び基板受け渡し室１１、大気搬出入室１０の順に搬入されて、磁気記録媒体製造装置１から取り出される。
　次に、各工程について説明する。
　まず、大気搬出入室１０以外の各室１１～１７は真空排気系に接続されており、真空排気系を作動させ、上記大気搬出入室１０及び基板受け渡し室１１を除いた各室１２～１７の排気を行い、内部を真空雰囲気にしておく。
　図２（ａ）は、大気搬出入室１０に搬入される処理対象物３０の部分断面図を示している。図２（ａ）に示すとおり、処理対象物３０はガラス基板３１を有しており、このガラス基板３１の表面と裏面には、それぞれ磁性層３２、保護膜３３、レジスト層３４が、ガラス基板３１に近い側から順に積層されている。ここで、磁性層３２は磁気を帯びる性質を有する層であり、ここでは金属製の層である。保護膜３３はダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）等の炭素を主成分に形成された膜である。また、レジスト層３４は樹脂製の層であり、膜厚の薄い薄膜部３４ａと膜厚の厚い厚膜部３４ｂとを有しており、厚膜部３４ｂは薄膜部３４ａに囲まれるように形成されている。
　この処理対象物３０は大気搬出入室１０から基板受け渡し室１１に移動させ、基板受け渡し室１１の大気搬出入室１０側の不図示のバルブを閉じ、基板受け渡し室１１内部の排気を行い、内部を真空雰囲気とする。その後、真空搬出入室１２側の不図示のバルブを開け、真空搬出入室１２内部の真空雰囲気を維持したまま処理対象物３０を真空搬出入室１２に搬入する。
　真空搬出入室１２は着脱機構１３を有している。
　真空搬出入室１２には基板ホルダー５８が配置されており、真空搬出入室１２に搬入された処理対象物３０は、着脱機構１３によって、基板ホルダー５８に処理対象物３０の第一面及び第二面が露出した状態で装着される。
　イオン注入室１５は、複数のイオン注入装置１８ａ～１８ｄを有している。
　イオン注入装置１８ａ～１８ｄの構造を図３に示す。
　これら複数のイオン注入装置１８ａ～１８ｄは同じ構造であり、各イオン注入装置１８ａ～１８ｄは同じ部材を有しており、同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
　図３に示すとおり、各イオン注入装置１８ａ～１８ｄは、真空槽５１と、第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂとをそれぞれ有している。
　真空槽５１には、搬入口６０と搬出口６１とが形成されている。処理対象物３０の移動方向の上流側を前段、下流側を後段とすると、各イオン注入装置１８ａ～１８ｄは順番に並べられ、最前段のイオン注入装置１８ａの搬入口６０が先頭のコーナーチャンバー１４ａに接続され、最前段のイオン注入装置１８ａは、先頭のコーナーチャンバー１４ａを介して真空搬出入室１２に接続されており、他方、最後段のイオン注入装置１８ｄの搬出口６１は、中間のコーナーチャンバー１４ｂに接続され、中間のコーナーチャンバー１４ｂを介してレジスト除去室１６に接続されている。
　また、最後段を除くイオン注入装置１８ａ～１８ｃの搬出孔は次段のイオン注入装置１８ｂ～１８ｄの搬入口６０に接続され、最前段を除くイオン注入装置１８ｂ～１８ｄの搬入口６０は前段のイオン注入装置１８ａ～１８ｃの搬出口６１に接続され、各イオン注入装置１８ａ～１８ｄは直列的に接続されている。
　搬入口６０から各イオン注入装置から１８ａ～１８ｄの真空槽５１内に搬入された処理対象物３０は、搬送機構によって移動され、搬出口６１から、次段のイオン注入装置１８ｂ～１８ｄ又は、中間のコーナーチャンバー１４ｂを介してレジスト除去装置１９ａに搬入される。
　各イオン注入装置１８ａ～１８ｄが有する第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂは、第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂと、第一、第二のイオン引出電極部５４ａ、５４ｂとをそれぞれ有している。
　第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂにはガス源５２ａ、５２ｂがそれぞれ接続されており、ガス源５２ａ、５２ｂから第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂ内にガスを導入し、第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂの高周波アンテナ５６ａ、５６ｂにそれぞれ電圧を印加することで、導入されたガスを放電によってイオン化する。
　第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂは、イオンを放出する不図示のイオン放出口を有している。第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂのイオン放出口は真空槽５１内に位置している。
　第一のイオン引出電極部５４ａは、第一のイオン発生部５３ａのイオン放出口の前面に設けられており、第二のイオン引出電極部５４ｂは、第二のイオン発生部５３ｂのイオン放出口の前面に設けられている。
　また、第一、第二のイオン引出電極部５４ａ、５４ｂは、それぞれ複数の電極を有しており、第一、第二のイオン引出電極部５４ａ、５４ｂが有する各電極は、イオン引出電源５５にそれぞれ接続されている。
　第一、第二のイオン引出電極部５４ａ、５４ｂが有する電極のうち、第一のイオン発生部５３ａ又は第二のイオン発生部５３ｂにそれぞれ最も近い初段に位置する電極に、イオン引出電源５５によって負極性の引出電圧を印加すると、第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂ内に生成された正電荷のイオンは引出電圧によって引き付けられる。
　第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂには、注入したいイオンエネルギーに相当する正極性電圧を印加することで、イオン放出口から第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂの外部に引き出され、処理対象物３０の所望の深さにイオンを注入することができる。
　真空槽５１内部の搬入口６０と搬出口６１との間には、不図示の搬送機構が設けられており、処理対象物３０は基板ホルダー５８に固定されて垂直に搬入されて搬入口６０から搬出口６１へ向かってまっすぐ移動される。
　処理対象物３０の両面は、第一、第二のイオン引出電極部５４ａ、５４ｂにそれぞれ向けられており、第一のイオン引出電極部５４ａのイオン放出口に向けられた面を第一面３０ａとし、第二のイオン引出電極部５４ｂのイオン放出口に向けられた面を第二面３０ｂとすると、第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂは、真空槽５１内部を通って搬入口６０から搬出口６１へ移動されるときに、処理対象物３０の第一、第二面３０ａ、３０ｂにそれぞれ面するようになっている。
　第一、第二のイオン引出電極部５４ａ、５４ｂによって引き出されたイオンは、処理対象物３０の第一、第二面３０ａ、３０ｂに照射される。
　また、第一のイオン照射装置５０ａは第二のイオン照射装置５０ｂよりも真空槽５１の搬入口６０側に設けられており、第二のイオン照射装置５０ｂは第一のイオン照射装置５０ａよりも真空槽５１の搬出口６１側に設けられている。第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂは離間して配置されている。
　さらに、第一のイオン引出電極部５４ａによるイオンの照射範囲と第二のイオン引出電極部５４ｂによるイオンの照射範囲は重ならないようになっている。
　まず、磁性層３２を、磁気を帯びる性質を有さない非磁性にするための、たとえばＯ2ガスやＮ2ガスのようなイオン化ガスをガス源５２ａ、５２ｂに配置する。ガス源５２ａ、５２ｂから、第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂ内に同じ化合物のイオン化ガスを導入し、イオン生成電源によって、第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂの高周波アンテナ５６ａ、５６ｂに高周波電圧を印加して、第一、第二のイオン発生部５３ａ、５３ｂの内部に予めイオン化ガスのイオンを発生させておく。
　処理対象物３０は、不図示の搬送機構により最前段のイオン注入装置１８ａの内部に搬入され、最前段のイオン注入装置１８ａ内部の第一のイオン引出電極部５４ａの前面に到達したところで静止される。
　第一のイオン引出電極部５４ａが有する各電極に、イオン引出電源５５によって、所望の電圧を印加すると、第一のイオン発生部５３ａ内に生成された正電荷のイオンは、イオン放出口から第一のイオン発生部５３ａの外部に引き出される。引き出されたイオンは、所望エネルギーで第一面３０ａに照射する。
　第一面３０ａへのイオン照射が終了すると、処理対象物３０は、搬送機構によって搬出口６１が位置する方向に移動され、第二面３０ｂが第二のイオン引出電　極５４ｂの前面に到達したところで静止される。
第一のイオン引出電極部５４ａと第二のイオン引出電極部５４ｂとは、真空槽５１の搬入口６０から搬出口６１に向けて離間して配置されているので、このとき第一のイオン引出電極部５４ａの前面には、別の処理対象物３０を搬入する空間ができる。真空槽５１の内部には新たな処理対象物３０が搬入口６０から真空槽５１内部に搬入され、第一のイオン引出電極部５４ａの前面に到達したところで静止される。
　第二のイオン引出電極部５４ｂが有する各電極に、イオン引出電源５５によって所望の電圧を印加すると、第二のイオン発生部５３ｂ内に生成された正電荷のイオンは、第二のイオン引出電極部５４ｂの初段の電極に印加された負極性の引出電圧によって引き付けられ、第二のイオン発生部５３ｂのイオン放出口から第二のイオン発生部５３ｂの外部に引き出される。所望エネルギーで引き出されたイオンは、第一面３０ａへのイオン照射が終了した処理対象物３０の第二面３０ｂに照射される。
　また、ここでは、イオン引出電源５５によって第二のイオン引出電極部５４ｂに電圧が印加されたとき、イオン引出電源５５によって第一のイオン引出電極部５４ａの初段電極にも負極性の引出電圧が印加される。よって、第一面３０ａにイオン照射が終了した処理対象物３０の第二面３０ｂに、第二のイオン引出電極部５４ｂから引き出されたイオンが照射されている間、新たに搬入されたイオン未照射の処理対象物３０の第一面３０ａには、第一のイオン引出電極部５４ａから引き出されたイオンが照射される。
　第一のイオン引出電極部５４ａによって、処理対象物３０の第一面３０ａにイオンが照射されている間と、第一面３０ａにイオンを照射した後、第二のイオン引き出し電極部５４ｂによって、処理対象物３０の第二面３０ｂにイオンが照射されている間は、イオンが照射されている位置の真裏の位置にはイオンは照射されない。従って、処理対象物３０の両面同時にイオンを照射したときと比較して、処理対象物３０内の温度の上昇は緩やかとなる。
　さらに、片面がイオンの照射により昇温しても、反対側の面から熱が放出されることで昇温速度が緩やかとなり、処理対象物３０内の急激な温度の上昇が防止される。
　第一面３０ａへのイオン照射と第二面３０ｂへのイオン照射が終了した処理対象物３０は、搬送機構によって、搬出口６１から後段の装置に移動される。
　このとき、第一面３０ａのイオン照射が終了した処理対象物３０は、搬送機構によって第二のイオン引出電極部５４ｂの前面に移動されて静止され、真空槽５１には新たな処理対象物３０が搬入され、第一のイオン引出電極部５４ａの前面で静止される。
　このように、イオン注入装置１８ａ～１８ｄでは、複数の処理対象物３０を次々搬入し、第一面３０ａ、第二面３０ｂの順にイオンの照射を行った後、搬送機構によって後段の装置に次々移動されると、処理対象物３０は、複数のイオン注入装置１８ａ～１８ｄの内部で、第一、第二面３０ａ、３０ｂに交互にイオンが照射される。
　図２（ｂ）は、イオン注入工程終了後の処理対象物３０の部分断面図を示している。
　処理対象物３０の第一、第二面３０ａ、３０ｂに向けてイオン３９が放出されると、イオン３９は、レジスト層３４の薄膜部３４ａと厚膜部３４ｂに照射される。
　レジスト層３４の薄膜部３４ａに照射されたイオン３９は、薄膜部３４ａを透過し、薄膜部３４ａの直下の磁性層３２に注入され、イオン３９の注入を受けた磁性層３２は非磁性化される。図２（ｂ）の符号３５は、イオン３９が注入されて非磁性化された領域を示している。
　レジスト層３４の厚膜部３４ｂに照射されたイオン３９は厚膜部３４ｂを透過せず、厚膜部３４ｂの内部に留まる。よって、厚膜部３４ｂに覆われた部分の磁性層３２はイオン３９を注入されず、イオン３９による変性を受けず、磁性(磁気を帯びる性質）が維持された記録領域３６となる。
　厚膜部３４ｂは薄膜部３４ａに囲まれるように形成されているので、記録領域３６と記録領域３６は、非磁性化領域３５によって分離される。
　ここで、再び図１を参照し、レジスト除去室１６は複数のレジスト除去装置１９ａ、１９ｂを有している。ここでは二台である。レジスト除去装置１９ａ、１９ｂは、同じ構造を有しており、直列的に接続されている。
　前段のレジスト除去装置１９ａは、中間のコーナーチャンバー１４ｂを介してイオン注入装置１８ｄに接続され、後段のレジスト除去装置１９ｂは、それとは別の中間のコーナーチャンバー１４ｃを介して保護膜形成室１７に接続されている。
　イオン注入を終えた処理対象物３０は、不図示の搬送機構により前段のレジスト除去装置１９ａの内部に移動され、次いで後段のレジスト除去装置１９ｂ内に移動される。
　レジスト除去装置１９ａ、１９ｂには不図示のガス供給源がそれぞれ接続されている。処理対象物３０を加熱し、この処理対象物３０が所定温度に達した後、ガス供給源から酸素ガスを導入し、レジスト除去装置１９ａ、１９ｂ内にある不図示の電極に電圧を印加することで酸素ガスをプラズマ化させる。処理対象物３０両面に形成されているレジスト層３４と保護膜３３とは、レジスト除去装置１９ａ、１９ｂ内で、プラズマ化した酸素ガスに反応し除去される。
　ここで、保護膜形成室１７は、加熱装置２０と、成膜装置２１又は２２と、後処理室２３とを有しており、この順序で直列的に接続されている。また、加熱装置２０は、コーナーチャンバー１４を介してレジスト除去装置１９ｂに接続され、後処理室２３はコーナーチャンバー１４を介して真空搬出入室１２に接続されている。
　レジスト層３４と保護膜３３とが除去された処理対象物３０は、不図示の搬送機構によりレジスト除去装置１９ａ、１９ｂ内から中間のコーナーチャンバー１４ｃを通って加熱装置２０に移動される。加熱装置２０で、処理対象物３０は加熱され、昇温される。処理対象物３０は、所定温度に到達した後、不図示の搬送機構により前段の成膜装置２１の内部、又は前段の成膜装置２１で成膜した後、後段の成膜装置２２の内部に移動させる。
　成膜装置２１、２２には不図示のガス供給源が接続されている。
　処理対象物３０を加熱しながら、このガス供給源からアセチレンなどの炭化水素ガスを成膜装置２１、２２内に導入すると共に、成膜装置２１、２２内部の不図示の電極に電圧を印加して、導入した炭化水素ガスをプラズマ化すると、成膜装置２１、２２により、処理対象物３０の両面に、片面ずつＤＬＣの保護膜３３が再度形成される。
　保護膜３３を形成した処理対象物３０は、搬送機構により後処理室２３に移動され、順次後処理が行われる。
　後処理室２３により後処理をされた処理対象物３０は、搬送機構により真空搬出入室１２に移動される。真空搬出入室１２に戻った処理対象物３０は、着脱機構１３によって基板ホルダー５８から取り外された後、基板受け渡し室１１へ搬入される。
　その後、基板受け渡し室１１の真空搬出入室１２側の不図示のバルブを閉じ、基板受け渡し室１１の排気を停止し、内部を大気雰囲気とする。その後、大気搬出入室１０側のバルブを開け、処理対象物３０を大気搬出入室１０に搬入して大気中に取り出すと、磁気記録媒体４０を得ることができる（図２（ｃ））。
　この磁気記録媒体４０は、磁性化した記録領域３６が非磁性化領域３５に囲まれており、近傍の記録領域３６同士で互いに干渉が生じにくく、記録再生特性の安定した磁気記録媒体４０となっている。
　なお、本実施の形態では、処理対象物３０を垂直にして搬入し、不図示の搬送機構による処理対象物３０の移動経路を中心として、処理対象物３０の移動経路の左右に第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂを設けたが、処理対象物３０を水平にして搬入し、搬送機構による処理対象物３０の移動経路を中心として、処理対象物３０の移動経路の上下に第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂを設けてもよい。
　また、上記実施例では、各イオン注入装置１８ａ～１８ｄ内で処理対象物３０の移動経路の左側又は右側に第一のイオン照射装置５０ａを設け、反対側に第二のイオン照射装置５０ｂを設けたが、左側又は右側の一方の側に、第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂの両方を設けておき、処理対象物３０を垂直に搬入して、第一のイオン照射装置５０ａによるイオン照射を第一面３０ａに行い、片面照射終了後に処理対象物３０を反転させ、第二のイオン照射装置５０ｂで第二面３０ｂにイオン照射を行うようにしてもよく、要するに、本発明は、上記実施の形態の第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂの配置に限定されるものではない。
　また、本実施の形態では、イオンの照射を行う際に処理対象物３０を静止させたが、第一、第二のイオン照射装置５０ａ、５０ｂの前面位置を通過させながら照射してもよく、上記実施の形態に限定されるものではない。 

Claims (2)

  1. 　真空槽と、
    　前記真空槽に設けられ、処理対象物が搬入される搬入口と、
    　前記真空槽に設けられ、前記処理対象物が前記真空槽から搬出される搬出口と、
    　前記搬入口から前記搬出口に前記処理対象物を移動させる搬送機構と、
    　前記真空槽内の前記処理対象物の片面にイオンを照射する第一のイオン照射装置と、
    　前記真空槽内の前記処理対象物の反対側の面にイオンを照射する第二のイオン照射装置とを有するイオン注入装置であって、
    　前記第一のイオン照射装置は前記第二のイオン照射装置よりも前記搬入口側に配置され、
    　前記第一のイオン照射装置のイオン照射範囲は、前記第二のイオン照射装置のイオン照射範囲よりも前記搬入口側に位置するようにされたイオン注入装置。
  2. 　前記第一、第二のイオン照射装置の前記イオン照射範囲は離間して配置され、
    　前記第一のイオン照射装置によって前記処理対象物に前記イオンを照射する間、前記第二のイオン照射装置は、異なる処理対象物にイオンを照射できるように構成された請求項１記載のイオン注入装置。 
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