説明

インライン真空処理装置、インライン真空処理装置の制御方法、情報記録媒体の製造方法

【課題】 装置の大型化やそれに伴うコストの増加を招くこと無く、カーボン保護膜作成時間の短縮化および生産性に優れたインライン真空処理技術を提供すること。
【解決手段】 第1の成膜室と第2の成膜室とを有するインライン真空処理装置は、第1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一の成膜室で成膜処理を行うために、第1の成膜室および第2の成膜室のうち、いずれか一の成膜室に成膜処理を実行させる成膜部と、一の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない他の成膜室において、成膜処理を行うための処理を実行させる処理実行部と、一の成膜室で処理された基板の枚数を計測し、第1ロットに含まれる基板が全て成膜処理されたか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づき、他の成膜室に成膜処理を実行させ、一の成膜室に成膜処理を行うための処理を実行させるように、第1の成膜室及び第2の成膜室で行う処理の切替えを行う制御部と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録層としての磁性膜の上にカーボン保護膜を有する情報記録ディスクを製造するためのインライン真空処理装置、インライン真空処理装置の制御方法、情報記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ハードディスクのような磁気記録ディスクは、アルミニウムやガラスといった基板上の表面、あるいは基板の表裏両面に、Cr等からなる金属下地膜、CoCrTa等からなる磁性記録膜、及び磁性記録膜を磁気ヘッドとの接触や大気との接触による腐食から保護するためのカーボン膜等からなる保護膜を、順次積層することにより構成される。
【0003】
カーボン膜を形成する場合、以前はスパッタリング成膜法が利用されていたが、記録密度の増加に伴い、カーボン保護膜には、より薄い厚さで必要な耐久性を備えることが要求されるようになっている。このため、現在は、薄くても高硬度のカーボン保護膜(ダイヤモンドライクカーボン:DLC)を形成できるプラズマCVDが用いられている。
【0004】
一般的なプラズマCVD装置は、内部を真空にできるチャンバと、このチャンバ内で平行に設置された平板型電極対とを有している。そして、接地された陽極上に基板を位置させた状態で、チャンバ内に炭素を含むCH4やC6H5CH3等の反応ガスを導入し、電極間に電圧を印加してプラズマを発生させることにより、基板表面にカーボン膜を堆積させることができる。
【0005】
ところが、プラズマCVDによるカーボン膜は、基板表面のみならず、その周囲、つまりチャンバ内部の露出面にも堆積する。チャンバ内部に堆積したカーボン膜は、カーボン膜の形成の度に取り除かなければ、基板へのカーボン膜の形成を繰り返すことによって、次第に厚みを増す。そして、このチャンバ内部に堆積したカーボン膜は、やがて内部応力等によって剥離し、その際カーボンのパーティクルを発生させる。
【0006】
磁気記録ディスクの製造においては、その生産性を向上させるために、プラズマCVDのチャンバ内に堆積したカーボン膜を除去するという、製造に直接関係がない工程は省略したいという要望がある。特に、薄膜作成や加工を行うための複数のチャンバを一列にかつ無終端となるように連結した、いわゆるインライン式の情報ディスク用作成装置では、その要望が強い。
【0007】
磁気情報ディスク用作成装置では、製造ラインを構成する一のチャンバでの処理が終了した後に順次隣のチャンバへキャリアを移動させ、次のプロセスがキャリア内の基板に対して実行される。各チャンバでは、それぞれキャリアに保持された基板に対して処理が行われるように構成されているため、その生産効率は、各チャンバで行われる処理のうち、最も時間を要するものによって、製造ラインの全体的な生産性が決まる。
【0008】
磁気記録ディスクの作成では、通常、プラズマCVDによるカーボン保護膜の形成がもっとも時間を要する工程である。従って、最も時間を要するプラズマCVDによるカーボン保護膜の形成プロセスの実行に加え、そのチャンバ内のカーボン膜を除去するプロセスを行うことは、製造ライン全体の生産性を低下させることになり、極力避けたいという要望がある。
【0009】
しかしながら、カーボン膜の除去を行わなければ、そのカーボン膜の剥離によって発生するパーティクルが基板表面に付着し、基板上に形成したカーボン膜の表面に突起を形成する(局所的な膜厚異常が発生する)という問題が生じる。この突起は、のちの潤滑層の形成工程において不具合を引き起こすとともに、製品不良の原因となる。
【0010】
そこで、従来の情報記録ディスク用成膜装置では、カーボン保護膜を形成するためのカーボン保護膜作成チャンバ(CVDチャンバ)を2室用意し、一方のカーボン保護膜作成チャンバでカーボン保護膜の形成(成膜)を行い、その間、他方のカーボン保護膜作成チャンバでは、その内部露出面に堆積したカーボン膜を酸素プラズマを用いたアッシングで取り除くという工程を、基板一枚毎に交互に繰り返すことにより、生産性を低下させることなく、パーティクルの発生を防止できるようにしている(例えば、特許文献1、3参照)。
【0011】
さらに、カーボン保護膜作成チャンバを少なくとも3室用意し、常に、これらカーボン保護膜作成チャンバのうちいずれか1つがアッシングを行うようにキャリアの搬送を制御することによって、さらなる生産性の向上をねらった方法もとられている。この方法を用いることで、生産性の向上のほかに、カーボン保護膜形成に使用される処理ガスとアッシング用の処理ガスの置換時間を短縮することもできる(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2002-133650号公報
【特許文献2】特開2002-25047号公報
【特許文献3】特開平11-229150号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
従来の情報記録ディスク用成膜装置では、カーボン保護膜を形成するためにカーボン保護膜作成チャンバ(CVDチャンバ)を2室、もしくは3室以上用意し、そのうちの1つのチャンバでアッシング、残りのチャンバでカーボン保護膜の成膜を行うことにより、生産性を確保しながら、パーティクルの少ないカーボン保護膜を作成することができた。
【0014】
しかしながら、カーボン保護膜作成チャンバが2室の場合、カーボン保護膜形成に使用される処理ガスとアッシング用の処理ガスの置換に時間がかかるという問題がある。
【0015】
カーボン保護膜作成チャンバが3室以上の場合は、カーボン保護膜作成チャンバが2室の編成に比べて生産性が向上し、カーボン保護膜形成に使用される処理ガスとアッシング用の処理ガスの置換時間も短縮することができる。カーボン保護膜作成チャンバの数が増えてしまうため、装置の大型化(装置設置面積の拡大)やコストの増加といった問題がある。また、3室以上のカーボン保護膜作成チャンバにおいて、キャリアのない状態のチャンバを順次入れ替えていく必要があり、キャリア搬送の制御が非常に複雑になる。
【0016】
また、カーボン保護膜作成チャンバが2室の編成、3室以上の編成のどちらの場合にも共通して、アッシングからプラズマCVDにプロセスが移行した直後の基板で、まだチャンバ内の雰囲気が整っておらず、カーボン保護膜の特性が悪くなるという問題点がある。
【0017】
さらに、通常、装置には1カセット、例えば、25枚単位で基板が供給されるため、基板の品質管理上、同じカセット内の基板は同一カーボン保護膜作成チャンバで処理したいとの要望がある。しかし、従来の方法では、基板ごとにカーボン保護膜を作成するチャンバが入れ替わってしまうため、このような処理を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、装置の大型化やそれに伴うコストの増加を招くこと無く、カーボン保護膜作成時間の短縮化および生産性に優れたインライン真空処理技術の提供を目的とする。
【0019】
上記の目的を達成する本発明に係るインライン真空処理装置は、第1の成膜室と第2の成膜室とを有するインライン真空処理装置であって、
第1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一の成膜室で成膜処理を行うために、前記第1の成膜室および前記第2の成膜室のうち、いずれか一の成膜室に成膜処理を実行させる成膜手段と、
前記一の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない他の成膜室において、成膜処理を行うための処理を実行させる処理実行手段と、
前記一の成膜室で処理された前記基板の枚数を計測し、前記第1ロットに含まれる基板が全て成膜処理されたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記他の成膜室に成膜処理を実行させ、前記一の成膜室に成膜処理を行うための処理を実行させるように、前記第1の成膜室及び前記第2の成膜室で行う処理の切替えを行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0020】
あるいは、インライン真空処理装置の制御方法は、第1の成膜室と第2の成膜室とを有するインライン真空処理装置の制御方法であって、
第1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一の成膜室で成膜処理を行うために、前記第1の成膜室および前記第2の成膜室のうち、いずれか一の成膜室に成膜処理を実行させる成膜工程と、
前記一の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない他の成膜室において、成膜処理を行うための処理を実行させる処理実行工程と、
前記一の成膜室で処理された前記基板の枚数を計測し、前記第1ロットに含まれる基板が全て成膜処理されたか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に基づき、前記他の成膜室に成膜処理を実行させ、前記一の成膜室に成膜処理を行うための処理を実行させるように、前記第1の成膜室及び前記第2の成膜室で行う処理の切替えを行う制御工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、装置の大型化やそれに伴うコストの増加を招くこと無く、カーボン保護膜作成時間の短縮化および生産性に優れたインライン真空処理技術の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】インライン真空処理装置を構成する各チャンバにおける処理の流れを説明する図である。
【図1B】インライン真空処理装置を構成する各チャンバにおける処理の流れを説明する図である。
【図1C】インライン真空処理装置を構成する各チャンバにおける処理の流れを説明する図である。
【図2】キャリア搬送の態様の変化の流れを説明するフローチャートである。
【図3】アッシング処理中のCVDチャンバ内において、放電電圧(Vdc)を測定するための測定回路の構成を例示する図である。
【図4】チャンバ内において、酸素濃度を測定するための測定回路の構成を例示する図である。
【図5】放電光によるクリーニングエンドポイントの検出を説明する図である。
【図6】最小二乗法を適用したプリデポ処理の完了検知例を説明する図である。
【図7】放電電圧(Vdc)の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【0024】
情報記録媒体(以下、「情報記録ディスク」という)の製造ラインは、キャリアに基板の搭載を行うロードロックチャンバ、キャリアから基板の回収を行うアンロードロックチャンバ、複数の製造プロセスを実行するためのチャンバにより構成される。各チャンバが直列に接続された、直線状または矩形状に配置されることにより、情報記録ディスクの製造ラインが構成される。
【0025】
図1A乃至図1Cは、本発明の実施形態にかかるインライン真空処理装置の一部の構成を例示する模式図である。インライン真空処理装置は、複数のチャンバのうち、成膜処理を行うための第1の成膜室(以下、「第1CVD」ともいう)と第2の成膜室(以下、「第2CVD」ともいう)と、成膜工程の前工程の処理を行う前工程チャンバと、成膜工程の後工程の処理を行う後工程チャンバと、を有する。前工程チャンバは、第1CVDの上流側に直列に接続されおり、後工程チャンバは、第2CVDの下流側に直列に接続されている。第2CVDは第1CVDの下流側に直列に接続されている。
【0026】
インライン真空処理装置の全体的な動作を制御するマスタコントローラは、成膜手段として機能して、第1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一の成膜室で成膜処理を行うために、第1の成膜室および第2の成膜室のうち、いずれか一の成膜室に成膜処理を実行させる。マスタコントローラは、処理実行手段として機能して、一の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない他の成膜室において、成膜処理を行うための処理を実行させる。一の成膜室で処理された基板の枚数は計測され、第1ロットに含まれる基板が全て成膜処理されたか否かが判定される。そして、マスタコントローラは、制御手段として機能して、この判定結果に基づき、他の成膜室で成膜処理を実行させ、一の成膜室で成膜処理を行うための処理を実行させるように、それぞれの成膜室で行う処理の切替えを行う。
【0027】
本実施形態において、第1CVDと第2CVDのチャンバでキャリアの処理の切替えるタイミングは、例として、1カセットが通常25枚で構成されているので、25回の周期で行なうと良い。尚、この切替えタイミングは、25回周期に限定されるものではなく、例えば、1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一のCVD装置で成膜処理を行うために設定されている切替えのタイミングとして、25回以上のN回(N:自然数)の処理を同一のCVDで処理をして切替えるように設定することも可能である。
【0028】
キャリアに対して処理を行った処理回数は、切替えのタイミングを判定するための条件となる。アッシングを行っているチャンバは切替えのタイミングの、例えば、一つのまとまりの基板の処理を終える3回前のタイミングでアッシング処理を、CVD環境を安定化させるための予備成膜処理(プリ堆積処理、以下、「プリデポ処理」という)に切替える。
【0029】
インライン真空処理装置は、成膜処理を行うための処理(例えば、アッシング処理が含まれる)の実行中に、チャンバ内の放電電圧を測定するための放電電圧測定回路を備え、放電電圧の測定結果に基づき、アッシング処理が完了したか否かが判定される。例えば、アッシング処理中のCVDチャンバ内では、放電電圧(Vdc)が測定される(図3)。アッシング処理により、チャンバ内のカーボンが除去されるに従い、チャンバ内における放電電圧(Vdc)の値(絶対値)は大きくなる。この放電電圧(Vdc)の測定結果により、アッシングが十分に行われたか否かをコントローラ306は判定する。
【0030】
また、インライン真空処理装置は、チャンバ内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定回路(図4)を備え、酸素濃度の測定結果に基づき、プリデポ処理が完了したか否かが判定される。コントローラ306は、チャンバ内の酸素濃度の測定結果に基づき(図4)、プリデポ処理が十分に実行されたか否かを判定する。尚、図3、図4の説明は、後に詳細に説明するので、ここでは省略する。
【0031】
コントローラ306は、チャンバ内における放電電圧(Vdc)の測定結果と、酸素濃度の測定結果と、に基づき、成膜に使用するCVDチャンバを切替えるための最適なタイミングを決定することができる。
【0032】
図1A乃至図1Cにおいて、参照番号1、2、3、・・・・25は、基板を保持し、搬送するキャリアを示している。第1ロットのキャリア1からキャリア25までが第1CVDで成膜処理が施され、次のロット(第2ロット)のキャリア1からキャリア25までが第2CVDで成膜処理が施される。
【0033】
以下、図1A乃至図1Cの参照により、インライン真空処理装置を構成する各チャンバにおける処理の流れを説明する。図1Aのプロセス工程(S101)において、第1CVDはキャリア1を処理し、キャリア2は、CVDの前工程を実行するチャンバ(以下、「前工程チャンバ」という)で処理される。第2CVDではアッシング処理が実行される。
【0034】
キャリア搬送工程(S102)において、第1CVDで処理されたキャリア1は、第1CVDから、第2CVDをそのまま通過して、CVDの後工程を実行するチャンバ(以下、「後工程チャンバ」という)に搬送される(この搬送を「飛ばし搬送」という)。その間、第2CVDで行われていたアッシングは中断する。
【0035】
例えば、マスタコントローラは、第1CVDで成膜処理された基板(キャリア)を、一の成膜室(この場合、第1CVD)の下流側に直列に接続されている他の成膜室(この場合、第2CVD)をそのまま通過させて、第2CVDの下流側に直列に接続されている後工程のチャンバに搬送するように、搬送機構を制御する。また、前工程チャンバで処理されたキャリア2は、第1CVDに搬送される(この搬送を「通常搬送」という)。
【0036】
プロセス工程(S103)において、第1CVDで処理されたキャリア1は、後工程チャンバで処理される。そして、第1CVDは新たに搬送されてきたキャリア2を処理し、キャリア3は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではアッシング処理が実行される。
【0037】
キャリア搬送工程(S104)において、第1CVDで処理されたキャリア2は、第1CVDから、第2CVDをそのまま通過して、後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理されたキャリア3は、第1CVDに搬送される。その間、第2CVDで行われていたアッシングは中断する。
【0038】
プロセス工程(S105)において、第1CVDで処理されたキャリア2は、後工程チャンバで処理される。そして、第1CVDは新たに搬送されてきたキャリア3を処理し、キャリア4は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではアッシング処理が実行される。
【0039】
以下、同様の工程がキャリア22まで続く。プロセス工程(S106)において、第1CVDはキャリア22を処理し、キャリア23は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではアッシング処理が実行される。キャリア21は、後工程チャンバで処理されさている。
【0040】
キャリア搬送工程(S107)において、第1CVDで処理されたキャリア22は、第1CVDから、第2CVDをそのまま通過して、後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理されたキャリア23は、第1CVDに搬送される。その間、第2CVDで行われていたアッシングは中断する。
【0041】
プロセス工程(S108)において、第1CVDで処理されたキャリア22は、後工程チャンバで処理される。そして、第1CVDは新たに搬送されてきたキャリア23を処理し、キャリア24は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではプリデポ処理が実行される。
【0042】
図1Bのキャリア搬送工程(S109)において、第1CVDで処理されたキャリア23は、第1CVDから、第2CVDをそのまま通過して、後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理されたキャリア24は、第1CVDに搬送される。その間、第2CVDで行われていたプリデポ処理は中断される。
【0043】
プロセス工程(S110)において、第1CVDで処理されたキャリア23は、後工程チャンバで処理される。そして、第1CVDは新たに搬送されてきたキャリア24を処理し、キャリア25は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではプリデポ処理が実行される。
【0044】
キャリア搬送工程(S111)において、第1CVDで処理されたキャリア24は、第1CVDから、第2CVDをそのまま通過して、後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理されたキャリア25は、第1CVDに搬送される。その間、第2CVDで行われていたプリデポ処理は中断される。
【0045】
プロセス工程(S112)において、チャンバ切替えタイミングがONになる。第1CVDで処理されたキャリア24は、後工程チャンバで処理される。そして、第1CVDは新たに搬送されてきたキャリア25を処理し、次のロットのキャリア1は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではプリデポ処理が実行される。
【0046】
キャリア搬送工程(S113)において、第1CVDで処理されたキャリア25は、第1CVDから、第2CVDをそのまま通過して、後工程チャンバに搬送される(このとき第1CVDで行われている搬送を「後工程排出搬送」という。第2CVDは飛ばし搬送。)。前工程チャンバで処理された第2ロットのキャリア1は、第1CVDをそのまま通過して第2CVDに搬送される(第1CVD:飛ばし搬送、第2CVD:通常搬送)。第2ロットのキャリア2は、前工程チャンバに搬送される。マスタコントローラは、他の成膜室(この場合は、第2CVD)で成膜処理を行うために、一の成膜室(この場合は、第1CVD)の上流側に直列に接続されている前工程のチャンバ内にある基板(キャリア)を、第1CVDをそのまま通過させて、第1CVDの下流側に直列に接続されている第2CVDに搬送するように、搬送機構を制御する。
【0047】
プロセス工程(S114)において、第1CVDで処理されたキャリア25は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきた第2ロットのキャリア1を処理し、第2ロットのキャリア2は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではアッシング処理が実行される。
【0048】
キャリア搬送工程(S115)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア1は、第2CVDから後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理された第2ロットのキャリア2は、第1CVDをそのまま通過して第2CVDに搬送される。その間、第1CVDで行われていたアッシングは中断される。
【0049】
プロセス工程(S116)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア1は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきた第2ロットのキャリア2を処理し、第2ロットのキャリア3は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではアッシング処理が実行される。
【0050】
キャリア搬送工程(S117)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア2は、第2CVDから後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理された第2ロットのキャリア3は、第1CVDをそのまま通過して第2CVDに搬送される。その間、第1CVDで行われていたアッシングは中断される。
【0051】
図1Cのプロセス工程(S118)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア2は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきた第2ロットのキャリア3を処理し、第2ロットのキャリア4は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではアッシング処理が実行される。以下、同様の工程が第2ロットのキャリア22まで続く。
【0052】
プロセス工程(S119)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア21は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきた第2ロットのキャリア22を処理し、第2ロットのキャリア23は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではアッシング処理が実行される。
【0053】
キャリア搬送工程(S120)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア22は、第2CVDから後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理された第2ロットのキャリア23は、第1CVDをそのまま通過して第2CVDに搬送される。その間、第1CVDで行われていたアッシングは中断される。
【0054】
プロセス工程(S121)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア22は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきた第2ロットのキャリア23を処理し、第2ロットのキャリア24は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではプリデポ処理が実行される。
【0055】
キャリア搬送工程(S122)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア23は、第2CVDから後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理された第2ロットのキャリア24は、第1CVDをそのまま通過して第2CVDに搬送される。その間、第1CVDで行われていたプリデポ処理は中断される。
【0056】
プロセス工程(S123)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア23は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきた第2ロットのキャリア24を処理し、第2ロットのキャリア25は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではプリデポ処理が実行される。
【0057】
キャリア搬送工程(S124)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア24は、第2CVDから後工程チャンバに搬送される。前工程チャンバで処理された第2ロットのキャリア25は、第1CVDをそのまま通過して第2CVDに搬送される。その間、第1CVDで行われていたプリデポ処理は中断される。
【0058】
プロセス工程(S125)において、チャンバ切り替えタイミングがONになる。第2CVDで処理されたキャリア24は、後工程チャンバで処理される。そして、第2CVDは新たに搬送されてきたキャリア25を処理し、次の第3ロットのキャリア1は、前工程チャンバで処理される。第1CVDではプリデポ処理が実行される。
【0059】
キャリア搬送工程(S126)において、第2CVDで処理された第2ロットのキャリア25は、第2CVDから後工程チャンバに搬送される(第2CVD:後工程排出搬送)。前工程チャンバで処理された第3ロットのキャリア1は、第1CVDに搬送される (第1CVD:通常搬送)。
【0060】
プロセス工程(S127)において、第2CVDで処理されたキャリア25は、後工程チャンバで処理される。そして、第1CVDは新たに搬送されてきた第3ロットのキャリア1を処理し、第3ロットのキャリア2は、前工程チャンバで処理される。第2CVDではアッシング処理が実行される。
【0061】
以降、先に説明したステップS101の処理と同様の処理が繰り返される。
【0062】
図3は、アッシング処理中のCVDチャンバ内において、放電電圧(Vdc)を測定するための放電電圧測定回路の構成を例示する図である。
【0063】
マッチングボックス302は、RF電源(高周波電源)301と接続される端子(RF IN)308と、Vdcモニタ用の端子(Vdc MONITOR)309を有する。Vdcモニタ用の端子の出力は、A/D変換回路305を介して、コントローラ(Programmable Logic Controllerの略、以降「PLC」と略記する)306に入力される。
【0064】
本発明の成膜室では、基板の両面に一度に成膜を行う為、基板の両面に同一の電極310が取り付けられている。そして、これら電極310には同一のマッチングボックス302が取り付けられている。図3では、向かって右側のマッチングボックスに関してその構成を図示し説明する。マッチングボックス302は、RF電源(高周波電源)304と接続されるリアクタンスL1(311)、L2(312)及びコンデンサC1(313)と、Vdc検出回路314とを有する。Vdc検出回路314の出力は、A/D変換回路305を介して、コントローラ(PLC)306に入力される。コントローラ306は、A/D変換回路305の入力に基づいて、アッシング処理により、チャンバ内のカーボンが十分に除去されたか否かを判定する。Vdcの値が所定の設定値以上になった場合、コントローラ306は、チャンバ内のカーボンが十分に除去されたと判定し、アッシング処理からプリデポ処理にプロセスの切替えを行うように制御する。Vdcの所定の設定値は、予め使用するプロセス条件で実験を行い十分カーボンが除去された状態の値を求めておき、その値をコントローラ306に保存しておき、その値と比較して判断する。
【0065】
図7は、アッシング工程(20回)、プリデポ工程(5回)、および堆積工程(デポ工程)(25回)を行った場合におけるVdcの測定結果を示す図である。アッシング工程(20回)に着目すると、1回目から8回目までのアッシング工程では、Vdcは−1200V台で安定している。9回目のアッシング工程でVdcは−1200V台から−400V台まで急激に上昇し、以降のアッシング工程では−400V台で安定する。この測定結果より、Vdcの所定の設定値(閾値)として、例えば、−500V以上になった場合に、コントローラ306はアッシングが終了したと判断することが可能である。
【0066】
また、アッシング終了の判断方法として、Vdcの値だけで判断するのではなく、アッシング終了の判断方法としては、Vdcが所定の設定値(閾値)に達してから、N回(N:は自然数)アッシングを行ったら終了と判断することも可能である。
【0067】
アッシング後に即座にCVD処理を開始すると、処理室内に酸素が残留するため所要の特性を有する膜を得ることが出来ない。通常は、その後に成膜をする条件でCVD処理を行い雰囲気を整える。この処理をプリデポ処理という。本発明では、この処理の完了を検知する手段も提案する。
【0068】
プリデポ処理が開始されると同時にチャンバ内での発光を発光検知部で検知する。本実施例では、190〜1100nmの波長範囲を検知できるSiフォトダイオードを使用した。行ったCVD処理は、ダイヤモンドライクカーボン(Diamond-Like Carbon, DLCと略記するときもある)の成膜である。材料ガスとしてC2を使用し、圧力1.3Paで300WのRFパワーを印加してDLC膜を成膜していたチャンバを、アッシング処理をした後に、プリデポ処理を上述のCVD処理と同一の条件で行った。もちろん、CVD処理と異なった条件でプリデポ処理を行っても良いのはいうまでもない。
【0069】
発光検知部で検知される信号の波形は図5に記載したようになる。ここで、本実施例では以下のような手段によりプリデポ処理の完了(エンドポイント)を検知した。
【0070】
基本的には、プリデポ処理が進むとそれに従い酸素からの発光が減少する。それは酸素の残留量が減少し、酸素原子等からの発光である(777nm、616nm等)の発光が減少する為と考えている。このような出力より、例えば得られた信号を移動して複数点間で時間に対する傾きを求め、その傾きが所定の値(基準値)に達した時をもってプリデポ処理が完了したと判断する。上記の実施例では、負の傾きの絶対値が所定の値より小さくなった時をプリデポ処理が完了した時とする。
【0071】
ここで、所定の値(基準値)は予め実験をして、プリデポ処理が完了したと判断する傾きの値を決めておけば良い。具体的に、傾きを求める手法を、図6の参照により説明する。本手法により一定時間間隔で上述の発光検知手段、例えば、フォトダイオードによりチャンバ内からの発光の強度を検知することが可能である。
【0072】
まず、A1乃至A3の3つのデータに関して、最小二乗法を適用して3点を補完した直線line Aを求める。そして、そのときのline Aの傾きAが求まる。そして、得られた傾きの絶対値|A|が上述の所定の値(基準値)より小さければ、その時点でプリデポ処理が終了していると判断できる。
【0073】
その時点の傾きの絶対値が所定の値(基準値)より小さくない場合には、プリデポ処理を続行し、次の信号のデータ(B3)を取得する。そして、その信号(B3)とその前に取得した2つの信号に対応するデータ(A2、A3)との3つのデータ、即ち、A2=B1、A3=B2、B3(新しい信号)の3点間に関して、最小2乗法を適用して補完したline Bを求める。そして、得られたline Bの傾きの絶対値|B|が上述の所定の値(基準値)より小さければその時点でプリデポ処理が終了していると判断できる。
【0074】
そして、その時点の傾きの絶対値が所定に値(基準値)より小さくない場合には、プリデポ処理を続行し、次の信号のデータ(C3)を取得する。そして、その信号(C3)とその前に取得した2つの信号(B2(=A3)、B3)との3つのデータ、即ち、B2(=A3)=C1、B3=C2、C3(新しい信号)の3点間に関して、最小2乗法を適用して補完したline Cを求める。そして、得られた直線Cの傾きの絶対値|C|が上述の所定の値(基準値)より小さければその時点でプリデポ処理が終了していると判断できる。
【0075】
上述の処理を、傾きの絶対値が所定の値(基準値)より小さくなるまで繰り返す。図6の例では、補完直線を3点より求めたが、必ずしも3点に限定されるわけではない。また、また補間法に関しても、最小二乗法を用いたが、これに限定されるわけではなく、多項式近似、対数近似、累乗近似又は指数近似等を適宜適用できる。
【0076】
また、簡便な方法として発光検知部からの信号が所定の値(基準値)より小さくなった時をもってプリデポ処理が完了した時点と判断しても良い。また、複数点のデータの平均値、いわゆる移動平均法、によりプリデポ処理の完了時点を判断しても良い。上述の複数点間のデータを用いることにより、ノイズにより誤ってプリデポ処理が完了したと判断することを防止できる。
【0077】
図4は、プリデポ処理を実行中のチャンバ内において、酸素濃度を測定するための酸素濃度測定回路の構成を例示する図である。CVDチャンバには、酸素濃度を検出するための検出手段として機能する質量分析器401が接続されており、この検出結果は、ガス分析回路402を介して、コントローラ(PLC)306に入力される。
【0078】
コントローラ(PLC)306は、チャンバ内の酸素濃度が所定の設定値以下になった場合、CVDの環境が整ったと判定し、プリデポ処理からCVD処理にプロセスの切替えを行うように制御する。酸素濃度の所定の設定値は、予め使用するプロセス条件で実験を行い十分酸素濃度が下がった状態の値を求めておき、その値をコントローラ306に保存しておき、その値と比較して判断する。
【0079】
図3、図4におけるコントローラ306は、各チャンバに対応して設けられている。それぞれのコントローラ306は、不図示のネットワークを介してインライン真空処理装置の全体的な動作を制御するマスタコントローラ(不図示)に接続される。マスタコントローラは、切替えられる各チャンバのプロセス制御に応じて、キャリア搬送の切替え(通常搬送、後工程排出搬送、または飛ばし搬送)を行うように不図示の搬送機構の動作を制御する。
【0080】
図2は、キャリア搬送の態様の変化の流れを説明するフローチャートである。ここで、キャリア搬送の態様が変化するとは、例えば、1st CVDチャンバについて説明すれば、1st CVDチャンバでキャリアが停止する通常搬送を行う態様から、キャリアが1st CVチャンバーで停止せずにより下流側のチャンバまで搬送される飛ばし搬送を行う態様に変化すること又はその逆をいう。
【0081】
各チャンバに取り付けられているコントローラ306は当該チャンバで処理された基板の枚数を数えて、該枚数を不図示のインライン真空処理装置の全体の動作を制御するマスタコントローラに伝える。マスタコントローラはチャンバの切り替えタイミングである否かを判断する(S201)。ここでチャンバの切り替えタイミングであるタイミングとは、例えば、1カセットの基板の処理を終えるタイミングである。
【0082】
そして、当該時点がチャンバの切り替えタイミングであるときには、処理をステップS202に進める。1st CVDチャンバに関する処理でない場合は、処理をステップS218に進める。一方、ステップS202の判定で、1st CVDチャンバを対象とする場合は処理をステップS203に進める。各チャンバのコントローラ306は当該チャンバにキャリアがあるか否かを確認する(S203)。1st CVDチャンバの状態確認を行ったときに、1st CVDチャンバにキャリアがあれば(S203、Yes)、1st CVDチャンバでCVD処理が行われていることを意味する。そして、チャンバでCVD処理が行われた基板を載置しているキャリアを下流の後工程のチャンバに搬出する。また、その後、未処理基板を搭載したキャリアは、1st CVDチャンバを飛ばして、2nd CVDチャンバに飛ばし搬送される(S204)。即ち、1st CVDチャンバに関していえば、通常搬送から飛ばし搬送のキャリア搬送の態様に変化する。その結果、1st CVDチャンバ内にはキャリアが無くなる(S205)。
【0083】
そして、その後はキャリア無しで行うアッシング処理を行うプロセス態様に移行する(S206)。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0084】
一方、1st CVDチャンバにキャリアが無かった場合は(S203、No)、この後は1st CVDチャンバでCVDを行う搬送態様に変化する必要がある。なぜならば、当該時点はチャンバの切り替えタイミング(S201、Yes)だからである。
【0085】
キャリア搬送についていえば、1st CVDチャンバに関しては1st CVDチャンバでキャリアが停止する通常搬送(S208)に変化する。即ち、即ち、1st CVDチャンバに関していえば、飛ばし搬送から通常搬送のキャリア搬送の態様に変化する。
【0086】
そして、以降は1st CVDチャンバには、載置された基板に成膜を行う為にキャリアは1st CVDチャンバで停止する。その結果、1st CVDチャンバ内にはキャリア有りの状態となり(S209)、CVD処理が実行される(S210)。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0087】
一方、当該時点がチャンバの切り替えタイミングでないときには(S201、No)、今までキャリの搬送の態様が維持される。
【0088】
よって、1st CVDチャンバにキャリアがある場合には(S211、S212、Yes)、1st CVDでキャリアが停止する通常搬送が維持され(S208)、キャリアがない場合(S212、No)には飛ばし搬送(S213)が維持される。通常搬送がされている1st CVDチャンバは、キャリア有りとなり(S209)、CVD処理が実行される(S210)。飛ばし搬送がされている1st CVDチャンバは、キャリア無しとなり(S214)、アッシング又はプリデポが行われている。そして、以降で説明するアッシング完了検知部によりアッシングの完了が検知されている場合(S215、Yes)には、1st CVDチャンバでの処理はプリデポ処理(S216)に移行する。一方、アッシング完了検知部によりアッシングの完了が未だ検知されていない場合(S215、No)にはアッシング工程(S217)が維持される。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0089】
そして、当該時点がチャンバの切り替えタイミングであるときに、2nd CVDチャンバの状態を確認に行ったときに、そこにキャリアがあれば(S218、Yes)、まずそのチャンバでCVD処理が行われた基板を載置しているキャリアの下流の後工程チャンバに搬出する(S219)。
【0090】
後工程チャンバにキャリアを搬出した2nd CVDチャンバ自体は、キャリア無しとなり(S220)、キャリアが無しの状態で行われるアッシング処理が行われるプロセス態様に移行する(S221)。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0091】
以降、2nd CVDチャンバについていえば、キャリアが2nd CVDで停止せずに後工程チャンバに搬送される飛ばし搬送の態様(S228)に変化する。
【0092】
一方、2nd CVDの状態を確認に行ったときに、そこにキャリア無ければ(S218、No)、以降2nd CVDで成膜処理を行うプロセス態様に移行する。2nd CVDチャンバに関していえば、まず、1st CVDチャンバから来たキャリアが2nd CVDチャンバを飛ばし搬送され、後工程チャンバまで運ばれる。そして、前工程チャンバからきたキャリアが1st CVDを飛ばして2nd CVDチャンバで停止する通常搬送の態様に変化する(S222)。その結果、2nd CVDチャンバは、キャリア有りとなり(S223)、CVDで成膜処理を行うプロセス態様に移行する(S233)。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0093】
当該時点がチャンバの切り替えタイミングでないときに(S201、No)、2nd CVDチャンバの状態を確認に行ったとき2nd CVDチャンバにキャリアがあれば(S224、Yes)、以降も2nd CVDチャンバでCVD処理を行う状態が維持される。
【0094】
即ち、2nd CVDチャンバに関していえば、前工程チャンバから1st CVDを飛ばして2nd CVDチャンバで停止する通常搬送の搬送の態様が維持される。2nd CVDチャンバにキャリアが有る状態となり(S226)、CVD処理が実行される(S227)。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0095】
一方、2nd CVDチャンバにキャリアが無ければ(S224、No)、2nd CVDではアッシング処理又はプリデポ処理が行われていることを意味し、そのプロセス態様が以降も維持される。即ち、2nd CVDチャンバに関していえば、1st CVDチャンバでCVD処理がされた基板を搭載したキャリアが2nd CVDチャンバを飛ばし搬送される(S228)。そして、チャンバ内にキャリアがない状態になる(S229)。そして、以降で説明するアッシング完了検知部によりアッシングの完了が検知されている場合(S230、Yes)には、2st CVDチャンバでの処理はプリデポ処理(S231)に移行する。一方、アッシング完了検知部によりアッシングの完了が未だ検知されていない場合(S230、No)にはアッシング工程(S232)が維持される。
【0096】
そして、2nd CVDチャンバではアッシング処理又はプリデポ処理が維持される。プロセス完了(S207)により、処理はS201に戻される。
【0097】
情報記録媒体(情報記録ディスク)の製造方法では、上記のインライン真空処理装置を用いて基板に成膜する工程を有する。
【0098】
以上説明したように、本実施形態に拠れば、装置の大型化やそれに伴うコストの増加を招くこと無く、カーボン保護膜作成時間の短縮化および生産性に優れたインライン真空処理装置を提供することが可能になる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の成膜室と第2の成膜室とを有するインライン真空処理装置であって、
第1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一の成膜室で成膜処理を行うために、前記第1の成膜室および前記第2の成膜室のうち、いずれか一の成膜室に成膜処理を実行させる成膜手段と、
前記一の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない他の成膜室において、成膜処理を行うための処理を実行させる処理実行手段と、
前記一の成膜室で処理された前記基板の枚数を計測し、前記第1ロットに含まれる基板が全て成膜処理されたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記他の成膜室に成膜処理を実行させ、前記一の成膜室に成膜処理を行うための処理を実行させるように、前記第1の成膜室及び前記第2の成膜室で行う処理の切替えを行う制御手段と、
を備えることを特徴とするインライン真空処理装置。
【請求項2】
基板を搬送する搬送手段を更に備え、
前記制御手段は、前記一の成膜室で成膜処理された基板を、前記一の成膜室の下流側に直列に接続されている前記他の成膜室をそのまま通過させて、前記他の成膜室の下流側に直列に接続されている後工程のチャンバに搬送するように、前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項1に記載のインライン真空処理装置。
【請求項3】
前記制御手段により、処理が切替えられた前記成膜手段は、前記他の成膜室に、第2ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして成膜処理を実行させることを特徴とする請求項2に記載のインライン真空処理装置。
【請求項4】
前記制御手段は、前記他の成膜室で成膜処理を行うために、前記一の成膜室の上流側に直列に接続されている前工程のチャンバ内にある基板を、前記一の成膜室をそのまま通過させて、前記一の成膜室の下流側に直列に接続されている他の成膜室に搬送するように、前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項3に記載のインライン真空処理装置。
【請求項5】
前記制御手段により、処理が切替えられた前記処理実行手段は、前記他の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない前記一の成膜室に、前記成膜処理を行うための処理を実行させることを特徴とする請求項3に記載のインライン真空処理装置。
【請求項6】
前記成膜処理を行うための処理には、アッシング処理と、当該アッシング処理に続くプリ堆積処理とが含まれることを特徴とする請求項1に記載のインライン真空処理装置。
【請求項7】
前記成膜処理を行うための処理の実行中に、チャンバ内の放電電圧を測定するための放電電圧測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記放電電圧測定手段の測定結果に基づき、前記アッシング処理が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項6に記載のインライン真空処理装置。
【請求項8】
前記チャンバ内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記酸素濃度測定手段の測定結果に基づき、前記プリ堆積処理が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項7に記載のインライン真空処理装置。
【請求項9】
第1の成膜室と第2の成膜室とを有するインライン真空処理装置の制御方法であって、
第1ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして、同一の成膜室で成膜処理を行うために、前記第1の成膜室および前記第2の成膜室のうち、いずれか一の成膜室に成膜処理を実行させる成膜工程と、
前記一の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない他の成膜室において、成膜処理を行うための処理を実行させる処理実行工程と、
前記一の成膜室で処理された前記基板の枚数を計測し、前記第1ロットに含まれる基板が全て成膜処理されたか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に基づき、前記他の成膜室に成膜処理を実行させ、前記一の成膜室に成膜処理を行うための処理を実行させるように、前記第1の成膜室及び前記第2の成膜室で行う処理の切替えを行う制御工程と、
を有することを特徴とするインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項10】
基板を搬送手段により搬送する搬送工程を更に有し、
前記制御工程は、前記一の成膜室で成膜処理された基板を、前記一の成膜室の下流側に直列に接続されている前記他の成膜室をそのまま通過させて、前記他の成膜室の下流側に直列に接続されている後工程のチャンバに搬送するように、前記搬送工程における前記搬送手段の動作を制御することを特徴とする請求項9に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項11】
前記制御工程により、処理が切替えられた前記成膜工程は、前記他の成膜室に、第2ロットに含まれる複数枚の基板を1つのまとまりとして成膜処理を実行させることを特徴とする請求項10に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項12】
前記制御工程は、前記他の成膜室で成膜処理を行うために、前記一の成膜室の上流側に直列に接続されている前工程のチャンバ内にある基板を、前記一の成膜室をそのまま通過させて、前記一の成膜室の下流側に直列に接続されている他の成膜室に搬送するように、前記搬送工程における前記搬送手段の動作を制御することを特徴とする請求項11に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項13】
前記制御工程により、処理が切替えられた前記処理実行工程では、前記他の成膜室が成膜処理を実行している間に、成膜処理を行っていない前記一の成膜室に、前記成膜処理を行うための処理を実行させることを特徴とする請求項11に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項14】
前記成膜処理を行うための処理には、アッシング処理と、当該アッシング処理に続くプリ堆積処理とが含まれることを特徴とする請求項9に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項15】
前記成膜処理を行うための処理の実行中に、チャンバ内の放電電圧を測定するための放電電圧測定工程を更に有し、
前記制御工程は、前記放電電圧測定工程での測定結果に基づき、前記アッシング処理が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項14に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項16】
前記チャンバ内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定工程を更に備え、
前記制御工程は、前記酸素濃度測定工程での測定結果に基づき、前記プリ堆積処理が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項15に記載のインライン真空処理装置の制御方法。
【請求項17】
請求項1に記載のインライン真空処理装置を用いて基板に成膜する工程を有することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。

【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−170652(P2010−170652A)
【公開日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−284468(P2009−284468)
【出願日】平成21年12月15日(2009.12.15)
【出願人】(000227294)キヤノンアネルバ株式会社 (564)
【Fターム(参考)】