(57)【要約】  基板を均一に処理するために有利な技術を提供する。プラズマ処理装置は、基板を処理する処理室と、プラズマを発生するプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部で発生したプラズマを前記処理室に輸送する輸送部と、前記プラズマによって前記基板が走査されるように前記プラズマを偏向させる磁場を発生する走査磁場発生部とを備え、前記走査磁場発生部は、前記プラズマの軌跡の中心を調整可能に構成されている。
2019092879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
プラズマを発生するプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部で発生したプラズマを前記処理室に輸送する輸送部と、
前記プラズマによって前記基板が走査されるように前記プラズマを偏向させる磁場を発生する走査磁場発生部と、を備え、
前記走査磁場発生部は、前記プラズマの軌跡の中心を調整可能に構成されている、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記走査磁場発生部は、第１方向に平行な第１磁場を発生する第１磁場発生部と、前記第１方向に交差する第２方向に平行な第２磁場を発生する第２磁場発生部と、前記第１磁場発生部に第１電流を供給する第１電源と、前記第２磁場発生部に第２電流を供給する第２電源と、を含み、
前記第１電源は、第１正弦波に第１直流成分を重畳させた電流を前記第１電流として前記第１磁場発生部に供給し、前記第２電源は、第２正弦波に第２直流成分を重畳させた電流を前記第２電流として前記第２磁場発生部に供給し、前記第１直流成分および前記第２直流成分が調整可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記基板を処理する期間において前記第１直流成分および前記第２直流成分がそれぞれ一定である、
ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第１直流成分は、前記第１正弦波と同一の周期を有する第１周期信号であり、前記第２直流成分は、前記第２正弦波と同一の周期を有する第２周期信号である、
ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１周期信号の１周期は、第１電流値を有する少なくとも１つの第１期間と、前記第１電流値とは異なる第２電流値を有する少なくとも１つの第２期間とを含み、
前記第２周期信号の１周期は、第３電流値を有する少なくとも１つの第３期間と、前記第３電流値とは異なる第４電流値を有する少なくとも１つの第４期間とを含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記第１電源および前記第２電源は、それぞれバイポーラ電源を含み、
前記走査磁場発生部は、前記第１電源および前記第２電源のそれぞれの前記バイポーラ電源に信号波形を供給するファンクションジェネレータを更に含む、
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記プラズマ発生部は、真空アーク放電によってプラズマを発生する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
プラズマ発生部で発生したプラズマを処理室に輸送し前記処理室において前記プラズマによって基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記処理室に輸送された前記プラズマによって前記基板が走査されるように前記プラズマを偏向させる磁場を発生する工程を含み、
前記工程では、前記プラズマの軌跡の中心が調整される、
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項９】
前記工程では、第１方向に平行な第１磁場を発生する第１磁場発生部に対して、第１正弦波に第１直流成分を重畳させた第１電流を供給し、前記第１方向に交差する第２方向に平行な第２磁場を発生する第２磁場発生部に対して、第２正弦波に第２直流成分を重畳させた第２電流を供給する、
ことを特徴とする請求項８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記基板を処理する期間において前記第１直流成分および前記第２直流成分がそれぞれ一定である、
ことを特徴とする請求項９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
前記第１直流成分は、前記第１正弦波と同一の周期を有する第１周期信号であり、前記第２直流成分は、前記第２正弦波と同一の周期を有する第２周期信号である、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記第１周期信号の１周期は、第１電流値を有する少なくとも１つの第１期間と、前記第１電流値とは異なる第２電流値を有する少なくとも１つの第２期間とを含み、
前記第２周期信号の１周期は、第３電流値を有する少なくとも１つの第３期間と、前記第３電流値とは異なる第４電流値を有する少なくとも１つの第４期間とを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ発生部で発生したプラズマを処理室に輸送し処理室においてプラズマによって基板を処理するプラズマ処理装置がある。このようなプラズマ処理装置は、例えば、基板に膜を形成する成膜装置、および、基板にイオンを注入するイオン注入装置として応用されうる。成膜装置の一例として、プラズマ発生部において、陰極ターゲットと陽極との間で真空アーク放電によって発生したプラズマを処理室に輸送して処理室において基板に膜を形成する真空アーク成膜装置を挙げることができる。真空アーク成膜装置は、例えば、ハードディスクドライブの磁気記録媒体の表面保護膜としてｔａ−Ｃ（テトラヘドラル・アモルファスカーボン）膜を形成するために有用である。また、真空アーク成膜装置は、機械部品または切削工具等の表面にＴｉ、Ｃｒ等の金属元素を含む硬質膜を形成するために有用である。【０００３】
特許文献１には、アーク放電によって陰極と陽極との間にアークプラズマを発生させ、回転磁場によってプラズマ進行方向の周りに回転させたプラズマ流を生成するプラズマ流生成方法が開示されている。このプラズマ流生成方法では、プラズマ進行方向の周りのプラズマ回転角領域を２以上に分割し、それぞれの回転角領域におけるプラズマの回転速度を異ならせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６０６７７７号号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された方法では、プラズマを回転させるための回転磁場の強度の偏り等の要因でプラズマ流がドリフトし、プラズマ流の回転あるいは軌跡の中心と基板の中心とがずれてしまう可能性がある。この場合、基板を均一に処理すること、例えば、基板に均一な厚さの膜を形成することが難しくなる。【０００６】
本発明は、基板を均一に処理するために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの側面は、プラズマ処理装置に係り、前記プラズマ処理装置は、基板を処理する処理室と、プラズマを発生するプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部で発生したプラズマを前記処理室に輸送する輸送部と、前記プラズマによって前記基板が走査されるように前記プラズマを偏向させる磁場を発生する走査磁場発生部と、を備え、前記走査磁場発生部は、前記プラズマの軌跡の中心を調整可能に構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板を均一に処理するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の真空処理装置の構成を示す模式図。
【図２】図１に示された真空処理装置で用いられるキャリアの概略図。
【図３】本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の構成を示す模式図。
【図４Ａ】図３に示されたプラズマ処理装置の走査磁場発生部の第１磁場発生部を示す模式図。
【図４Ｂ】図３に示されたプラズマ処理装置の走査磁場発生部の第２磁場発生部を示す模式図。
【図５】図３に示されたプラズマ処理装置の電源システムの構成を示す図。
【図６Ａ】走査磁場発生部の第１磁場発生部に供給される第１電流の波形を例示する図。
【図６Ｂ】走査磁場発生部の第２磁場発生部に供給される第２電流の波形を例示する図。
【図７Ａ】走査磁場発生部が発生する走査磁界の一例を示す図。
【図７Ｂ】走査磁場発生部が発生する走査磁界の他の例を示す図。
【図８Ａ】走査磁場発生部の第１磁場発生部に供給される第１電流の波形を例示する図。
【図８Ｂ】走査磁場発生部の第２磁場発生部に供給される第２電流の波形を例示する図。
【図９】走査磁場発生部が発生する走査磁界の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１１】
図１には、本発明の一実施形態の真空処理装置ＶＰの構成が模式的に示されている。真空処理装置ＶＰは、インライン式の成膜装置として構成されうる。真空処理装置ＶＰは、複数の処理室１１１〜１３１がゲートバルブを介して矩形の無端状に連結された構成を有する。処理室１１１〜１３１は、専用又は兼用の排気系によって排気される真空容器である。処理室１１１〜１３１には、基板１を保持したキャリア１０を搬送する搬送装置ＣＮＶ（図３参照）が組み込まれている。
【００１２】
搬送装置ＣＮＶは、キャリア１０をそれによって保持された基板１の主面が水平面に対して垂直に維持された姿勢で搬送する搬送路を有する。処理室１１１は、キャリア１０に基板１を取り付ける処理を行うためのロードロック室である。処理室１１６は、キャリア１０から基板１を取り外す処理を行うためのアンロードロック室である。基板１は、例えば、磁気記録媒体としての使用に適したものであり、例えば、中心部分に開口（内周孔部）を有する金属製、若しくはガラス製の円板状部材でありうる。ただし、基板１の形状および材料は、特定のものに限定されない。
【００１３】
真空処理装置ＶＰにおける基板の処理手順について説明する。まず、処理室（ロードロック室）１１１内で第１基板１が第１キャリア１０に取り付けられる。第１キャリア１０は、処理室（密着層形成室）１１７に移動して、第１基板１に密着層が形成される。第１キャリア１０が処理室（密着層形成室）１１７に配置されているときに、第２キャリア１０に第２基板１が取り付けられる。その後、第２キャリア１０は、処理室（密着層形成室）１１７に移動し、第２基板１に密着層が形成され、処理室（ロードロック室）１１１内で第３キャリア１０に第３基板１が取り付けられる。各キャリア１０は、処理室１１７〜１３１を１つずつ移動しながら、処理室１１７〜１３１のそれぞれにおいて基板１に対する処理がなされる。
【００１４】
処理室１１７〜１３１は、基板１に対する処理を行う処理室である。処理室１１７〜１２８は、例えば、密着層、軟磁性層、シード層、中間層、磁性層等の膜を形成する成膜装置の処理室でありうる。処理室１２９は、例えば、ｔａ−Ｃ膜からなる表面保護層を形成するプラズマ処理装置の処理室でありうる。処理室１３０は、例えば、処理室１２９内で形成されたｔａ−Ｃ膜の表面を処理する処理装置のチャンバでありうる。処理室１１２〜１１５は、基板１の搬送方向を９０度転換する方向転換装置を備えた処理室である。処理室１３１は、キャリア１０に付着した堆積物を除去するアッシング処理室である。真空処理装置ＶＰによって、例えば、基板１の上に、密着層、下部軟磁性層、シード層、中間層、磁気記録層、ｔａ−Ｃ膜が順に形成された構造を得ることができる。
【００１５】
図２には、キャリア１０の構成例が示されている。キャリア１０は、例えば、２枚の基板１を同時に保持することができる。キャリア１０は、例えば、基板１をそれぞれ保持する２つの金属製のホルダー２０１と、２つのホルダー２０１を支持して搬送路上を移動するスライダ２０２とを含みうる。スライダ２０２には、搬送装置ＣＮＶがスライダ２０２を駆動するための永久磁石２０４が設けられている。ホルダー２０１は、基板１の表裏の成膜領域を覆うことなく、複数の導電性の弾性部材（板ばね）２０３によって基板１の外周部の数カ所を把持する。
【００１６】
図３には、処理室１２９を有するプラズマ処理装置３００の構成および搬送装置ＣＮＶの構成が模式的に示されている。搬送装置ＣＮＶは、搬送路に沿って並べられた多数の従動ローラ(不図示）と、キャリア１０を駆動する磁気ネジ３０３とを含む。磁気ネジ３０３が回転駆動されることによって、永久磁石２０４が設けられたスライダ２０２（キャリア１０）が搬送路に沿って駆動される。キャリア１０のホルダー２０１によって保持された基板１には、導電性の弾性部材２０３を介して電源３０２によって電圧が印加される。あるいは、ホルダー２０１によって保持された基板１は、導電性の弾性部材２０３を介して接地されうる。ホルダー２０１には、直流電圧、パルス電圧または高周波電圧が印加されうる。
【００１７】
プラズマ処理装置３００は、例えば、真空アーク成膜法（Ｖａｃｕｕｍ  Ａｒｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって基板１にｔａ−Ｃ膜を形成するように構成されうるが、これは一例に過ぎない。プラズマ処理装置３００は、他の方式でプラズマを発生してもよい。プラズマ処理装置３００は、基板を処理する処理室１２９と、プラズマを発生するプラズマ発生部３２０と、プラズマ発生部３２０で発生したプラズマを処理室１２９に輸送する輸送部３１０と、プラズマによって基板１が走査されるように該プラズマを回転あるいは偏向させる磁場を発生する走査磁場発生部３６０と、処理室１２９を排気するターボ分子ポンプ等の真空ポンプ３０１とを備えうる。この例では、処理室１２９は、基板１にｔａ−Ｃ膜を形成する成膜室を構成する。
【００１８】
輸送部３１０は、輸送管３１１と、輸送管３１１を取り囲むように配置された輸送磁場発生部３１２とを含みうる。輸送管３１１は、図３に模式的に示されるように二次元的に湾曲したシングルベンド型の輸送管でありうるが、直線型、ダブルベンド型、または三次元的に湾曲した輸送管であってもよい。輸送磁場発生部３１２は、輸送管３１１の内側（真空側）に配置された磁場発生部を含んでもよい。輸送磁場発生部３１２は、輸送磁場発生コイルを含みうる。輸送磁場発生部３１２は、プラズマ（電子およびイオン）を輸送する磁場を輸送管３１１の中に形成する。輸送管３１１の中には、複数のバッフルが配置されうる。
【００１９】
走査磁場発生部３６０は、輸送部３１０から処理室１２９に供給されるプラズマを偏向させることによって該プラズマによって基板１を走査する偏向器として機能する。より具体的には、走査磁場発生部３６０は、輸送部３１０から処理室１２９に供給されるプラズマによって基板１が走査されるように該プラズマを回転あるいは偏向させる磁場を発生する。この走査は、基板１の膜形成領域に均一に炭素イオンが供給されるようになされうる。
【００２０】
この例では、プラズマ発生部３２０は、真空アーク放電によってプラズマを発生するが、他の方式でプラズマを発生してもよい。プラズマ発生部３２０は、陰極ターゲット３４０と、アノード３３０と、可動アノード３３１と、安定化コイル３５０とを有しうる。この例では、陰極ターゲット３４０は、ｔａ−Ｃ膜を形成するためのグラファイトターゲットであるが、陰極ターゲット３４０は、基板１に形成すべき膜に応じた材料（例えば、窒化チタン、酸化チタン、窒化クロム、酸化クロム、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化亜鉛、酸化亜鉛、窒化銅または酸化銅）で構成されうる。アノード３３０は、例えば、筒形状を有しうるが、アノード３３０の形状は、輸送部３１０への電子および炭素イオンの輸送を遮るものでなければ、特に限定されない。アノード３３０は、グラファイト材料で構成されうるが、アノード３３０の材料は、アーク放電で発生したプラズマで溶融せず、導電性を有する材料であればよい。
【００２１】
可動アノード３３１は、陰極ターゲット３４０とアノード３３０との間にアーク放電を誘起させるための電極である。アノード３３０の外側に退避している可動アノード３３１を陰極ターゲット３４０に向かって駆動して陰極ターゲット３４０に機械的に接触させ、可動アノード３３１から陰極ターゲット３４０にアーク電流を流入させた状態で可動アノード３３１を陰極ターゲット３４０から引き離すことで、アーク放電を発生させることができる。そして、アノード３３０と陰極ターゲット３４０との間での電子電流もしくはイオン電流を維持することにより、アーク放電を維持することができる。アーク放電により、陰極ターゲット３４０から炭素イオンおよび電子が放出され、炭素イオンおよび電子を含むプラズマが生成される。
【００２２】
安定化コイル３５０は、陰極ターゲット３４０の放電面側（輸送部３１０側）の逆側に配置され、アーク放電を安定させるための磁場を形成する。安定化コイル３５０が発生する磁場と輸送磁場発生部３１２が発生する輸送磁場とはカスプ磁場（互いに逆方向）になる。このカスプ磁場により、アークスポットの挙動を制御するとともに、陰極ターゲット３４０とアノード３３０との間に低負荷の電流経路を確保し、アーク放電を安定化させることができる。安定化コイル３５０の代わりに、永久磁石が設けられてもよい。
【００２３】
アーク放電によって生成された炭素イオンを含むプラズマは、輸送部３１０における輸送磁場に沿って処理室１２９に輸送され、処理室１２９の中に配置された基板１にｔａ−Ｃ膜が形成される。プラズマ発生部３２０には、アルゴン等の不活性ガスおよび／または窒素ガスの反応性ガスが、プロセスガスとして供給されてもよい。
【００２４】
図４Ａ、４Ｂには、走査磁場発生部３６０の構成例が示されている。走査磁場発生部３６０は、第１方向（この例では、Ｘ軸方向）に平行な第１磁場Ｈｘを発生する第１磁場発生部３６０ｘと、第１方向に交差する第２方向（この例では、Ｙ軸方向）に平行な第２磁場Ｈｙを発生する第２磁場発生部３６０ｙとを含む。第１磁場発生部３６０ｘは、第１ヨーク３６１ｘと、第１ヨーク３６１ｘに巻かれた第１コイル３６２ｘとを含みうる。同様に、第２磁場発生部３６０ｙは、第２ヨーク３６１ｙと、第２ヨーク３６１ｙに巻かれた第２コイル３６２ｙとを含みうる。第１方向と第２方向とは、互いに直交する方向でありうる。第１磁場Ｈｘと第２磁場Ｈｙとによって合成磁場Ｈが走査磁場として形成される。走査磁場発生部３６０は、合成磁場Ｈが回転するように（合成磁場Ｈを示すベクトルが回転するように）第１磁場Ｈｘおよび第２磁場Ｈｙを発生する。走査磁場発生部３６０は、第１正弦波に第１直流成分を重畳させた電流を第１電流として第１磁場発生部３６０ｘ（の第１コイル３６２ｘ）に対して供給する第１電源４５０ｘと、第２正弦波に第２直流成分を重畳させた電流を第２電流として第２磁場発生部３６０ｙ（の第２コイル３６２ｙ）に対して供給する第２電源４５０ｙとを含みうる。走査磁場発生部３６０は、プラズマの回転あるいはプラズマの軌跡の中心を調整可能に構成されうる。
【００２５】
図５には、プラズマ処理装置３００の電源システム３９０が示されている。電源システム３９０は、制御部４００、アーク電源４１０、輸送電源４２０、安定化コイル電源４３０、ファンクションジェネレータ４４０、第１電源４５０ｘおよび第２電源４５０ｙを含みうる。アーク電源４１０は、陰極ターゲット３４０に電流を供給する。輸送電源４２０は、輸送磁場発生部３１２に電流を供給する。安定化コイル電源４３０は、安定化コイル３５０に電流を供給する。ファンクションジェネレータ４４０は、予めプログラムされた第１信号波形、第２信号波形をそれぞれ第１電源４５０ｘ、第２電源４５０ｙに供給する。第１電源４５０ｘ、第２電源４５０ｙは、ファンクションジェネレータ４４０から供給される第１信号波形、第２信号波形に従った波形を有する第１電流、第２電流をそれぞれ第１磁場発生部３６０ｘ、第２磁場発生部３６０ｙに供給する。第１電源４５０ｘ、第２電源４５０ｙは、それぞれバイポーラ電源でありうる。
【００２６】
第１電源４５０ｘは、第１正弦波Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）に第１直流成分Ｂｘを重畳させた電流Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）＋Ｂｘを第１電流として第１磁場発生部３６０ｘに供給する。第２電源４５０ｙは、第２正弦波Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）に第２直流成分Ｂｙを重畳させた電流Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）＋Ｂｙを第２電流として第２磁場発生部３６０ｙに供給する。ここで、第１正弦波Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）および第２正弦波Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）は、ファンクションジェネレータ４４０によって設定可能である。また、第１直流成分Ｂｘおよび第２直流成分Ｂｙは、ファンクションジェネレータ４４０によって設定可能である。Ａｘ、Ａｙは振幅、ｆは周波数、αｘ、αｙは位相である。
【００２７】
第１磁場発生部３６０ｘが発生する第１磁界Ｈｘと第２磁場発生部３６０ｙが発生する第２磁界Ｈｙとの合成磁界（走査磁界）Ｈは、その方向が一定周期で回転する磁界である。基板１上を走査するプラズマも磁界Ｈによって一定周期で基板１上を回転する。第１直流成分Ｂｘおよび第２直流成分Ｂｙを調整することによって、合成磁界Ｈのベクトルの回転の中心（合成磁界Ｈのベクトル軌跡（リサージュ図形）の中心）の位置を調整することができる。つまり、第１直流成分Ｂｘおよび第２直流成分Ｂｙを調整することによって、基板１上を走査するプラズマの回転あるいは軌跡の中心を調整することができる。
【００２８】
合成磁界Ｈのベクトルの軌跡（リサージュ図形）を円形にする場合には、Ａｘ＝Ａｙ、αｙ＝αｘ＋（１／２＋ｎ）π（ｎは自然数）とすればよい。合成磁界Ｈのベクトルの軌跡（リサージュ図形）を楕円形にする場合には、Ａｘ≠Ａｙおよび／またはαｙ≠αｘ＋（１／２＋ｎ）πとすればよい。
【００２９】
プラズマ発生部３２０においてアーク放電によって生成されるプラズマは、輸送部３１０によって処理室１２９内の基板１まで輸送される。輸送磁場発生部３１２によって輸送管３１１内に形成される磁場の強度は、輸送管３１１の中心部近傍で弱く輸送管３１１の管壁に向かって強くなる分布を有しうる。このような磁場中をプラズマが輸送されると、プラズマがドリフトしうる。このようなドリフトを１つの要因として、基板１の中心とプラズマの回転あるいは軌跡の中心とがずれてしまいうる。更に、輸送部３１０によってプラズマ発生部３２０から基板１に輸送されるプラズマの密度は、偏りを有する。したがって、正弦波電流のみによって形成された偏向磁場によって走査されたプラズマによって形成される膜の厚さ分布は不均一になりうる。一方、上述のように、第１正弦波に第１直流成分を重畳させた第１電流と第２正弦波に第２直流成分を重畳させた第２電流とによって形成される磁場によってプラズマを走査することによって、プラズマの回転あるいは軌跡の中心を調整することができる。例えば、プラズマの回転あるいは軌跡の中心を基板の中心に一致または近づけることができる。そのため、基板に形成される膜の厚さ分布を均一に調整することができる。あるいは、プラズマの回転あるいは軌跡の中心の位置を任意に調整することによって、基板に形成される膜の厚さ分布を任意に調整することができる。
【００３０】
上記の例では、第１磁場発生部３６０ｘおよび第２磁場発生部３６０ｙが電磁石によって構成されているが、走査磁場発生部３６０は、可動の永久磁石によって構成されてもよい。この場合、第１方向の磁場を発生する第１永久磁石と輸送管３１１との距離、および、第２方向の磁場を発生する第２永久磁石と輸送管３１１との距離を制御することによって輸送管３１１内の合成磁場を制御することができる。
【００３１】
[第１実施形態]
図６Ａに示されるように、第１電源４５０ｘは、第１正弦波Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）に固定の第１直流成分Ｂｘｃを重畳させた電流Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）＋Ｂｘｃを第１電流として第１磁場発生部３６０ｘに供給する。また、図６Ｂに示されるように、第２電源４５０ｙは、第２正弦波Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）に固定の第２直流成分Ｂｙｃを重畳させた電流Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）＋Ｂｙｃを第２電流として第２磁場発生部３６０ｙに供給する。Ｂｘｃ、Ｂｙｃは、目標とするプラズマの回転あるいは軌跡の中心の位置に応じて設定あるいは調整される。
【００３２】
Ａｘ＝Ａｙ、αｙ＝αｘ＋（１／２＋ｎ）π（ｎは自然数）とすることによって、図７Ａに示されるように、合成磁界Ｈのベクトルの軌跡（リサージュ図形）を円形にすることができる。また、Ａｘ≠Ａｙおよび／またはαｙ≠αｘ＋（１／２＋ｎ）πとすることによって、図７Ｂに示されるように、合成磁界Ｈのベクトルの軌跡（リサージュ図形）を楕円形にすることができる。
【００３３】
[第２実施形態]
図８Ａに示されるように、第１電源４５０ｘは、第１正弦波Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）に第１直流成分Ｂｘ（ｔ）を重畳させた電流Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）＋Ｂｘ（ｔ）を第１電流として第１磁場発生部３６０ｘに供給する。また、図８Ｂに示されるように、第２電源４５０ｙは、第２正弦波Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）に固定の第２直流成分Ｂｙ（ｔ）を重畳させた電流Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）＋Ｂｙ（ｔ）を第２電流として第２磁場発生部３６０ｙに供給する。Ｂｘ（ｔ）は、直流成分であり、かつ、第１正弦波Ａｘｓｉｎ（２πｆｔ＋αｘ）と同一の周期を有する第１周期信号でありうる。Ｂｙ（ｔ）は、直流成分であり、かつ、第２正弦波Ａｙｓｉｎ（２πｆｔ＋αｙ）と同一の周期を有する第２周期信号でありうる。Ｂｘ（ｔ）、Ｂｙ（ｔ）は、プラズマの回転あるいは軌跡の中心の目標位置に応じて設定される。第１周期信号の１周期は、第１電流値を有する少なくとも１つの第１期間と、該第１電流値とは異なる第２電流値を有する少なくとも１つの第２期間とを含みうる。第２周期信号の１周期は、第３電流値を有する少なくとも１つの第３期間と、該第３電流値とは異なる第４電流値を有する少なくとも１つの第４期間とを含みうる。図９には、合成磁界Ｈのベクトルの軌跡（リサージュ図形）の一例である。
【００３４】
以上のように、第１直流成分Ｂｘ（ｔ）および第２直流成分Ｂｙ（ｔ）の調整によって、合成磁界Ｈのベクトルの軌跡を任意の形状に制御し、これによりプラズマの軌跡を任意の形状（例えば、四角形等の多角形）に制御することができる。したがって、例えば、基板の形状または目標とする膜厚分布等に応じて合成磁界Ｈのベクトルの軌跡を決定すればよい。
【００３５】
[第３実施形態]
真空処理装置ＶＰは、磁気記録媒体の製造に好適である。本発明の第３実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に係り、該製造方法は、基板１の上に、密着層、下部軟磁性層、シード層、中間層、磁気記録層およびｔａ−Ｃ膜をそれぞれ形成する工程を含み、ｔａ−Ｃ膜を形成する工程は、処理室１２９を有するプラズマ処理装置３００においてなされる。
【符号の説明】
【００３６】
ＶＰ：真空処理装置、３００：プラズマ処理装置、１２９：処理室、１：基板、１０：キャリア、３４０：陰極ターゲット、３３０：陽極アノード、３３１：可動アノード、３１２：輸送磁場発生部、３５０：安定化コイル、３６０：走査磁場発生部、３６０ｘ：第１磁場発生部、３６０ｙ：第２磁場発生部、３６１ｘ：第１ヨーク、３６１ｙ：第２ヨーク、３６２ｘ：第１コイル、３６２ｙ：第２コイル、４００：制御部、４１０：アーク電源、４２０：輸送電源、４４０：ファンクションジェネレータ、４５０ｘ：バイポーラ電源、４５０y：バイポーラ電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月16日(2020.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
プラズマを発生するプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部で発生したプラズマを前記処理室に輸送する輸送部と、
前記プラズマによって前記基板が走査されるように前記プラズマを偏向させる磁場を発生する走査磁場発生部と、を備え、
前記走査磁場発生部は、前記プラズマの軌跡の中心を調整可能に構成され、
前記走査磁場発生部は、第１方向に平行な第１磁場を発生する第１磁場発生部と、前記第１方向に交差する第２方向に平行な第２磁場を発生する第２磁場発生部と、前記第１磁場発生部に第１電流を供給する第１電源と、前記第２磁場発生部に第２電流を供給する第２電源と、を含み、
前記第１電源は、第１正弦波に第１直流成分を重畳させた電流を前記第１電流として前記第１磁場発生部に供給し、前記第２電源は、第２正弦波に第２直流成分を重畳させた電流を前記第２電流として前記第２磁場発生部に供給し、前記第１直流成分および前記第２直流成分が調整可能であり、
前記第１直流成分は、前記第１正弦波と同一の周期を有する第１周期信号であり、前記第２直流成分は、前記第２正弦波と同一の周期を有する第２周期信号であり、
前記第１周期信号の１周期は、第１電流値を有する少なくとも１つの第１期間と、前記第１電流値とは異なる第２電流値を有する少なくとも１つの第２期間とを含み、
前記第２周期信号の１周期は、第３電流値を有する少なくとも１つの第３期間と、前記第３電流値とは異なる第４電流値を有する少なくとも１つの第４期間とを含む、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記第１電源および前記第２電源は、それぞれバイポーラ電源を含み、
前記走査磁場発生部は、前記第１電源および前記第２電源のそれぞれの前記バイポーラ電源に信号波形を供給するファンクションジェネレータを更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記プラズマ発生部は、真空アーク放電によってプラズマを発生する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
プラズマ発生部で発生したプラズマを処理室に輸送し前記処理室において前記プラズマによって基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記処理室に輸送された前記プラズマによって前記基板が走査されるように前記プラズマを偏向させる磁場を発生する工程を含み、
前記工程では、前記プラズマの軌跡の中心が調整され、
前記工程では、第１方向に平行な第１磁場を発生する第１磁場発生部に対して、第１正弦波に第１直流成分を重畳させた第１電流を供給し、前記第１方向に交差する第２方向に平行な第２磁場を発生する第２磁場発生部に対して、第２正弦波に第２直流成分を重畳させた第２電流を供給し、
前記第１直流成分は、前記第１正弦波と同一の周期を有する第１周期信号であり、前記第２直流成分は、前記第２正弦波と同一の周期を有する第２周期信号であり、
前記第１周期信号の１周期は、第１電流値を有する少なくとも１つの第１期間と、前記第１電流値とは異なる第２電流値を有する少なくとも１つの第２期間とを含み、
前記第２周期信号の１周期は、第３電流値を有する少なくとも１つの第３期間と、前記第３電流値とは異なる第４電流値を有する少なくとも１つの第４期間とを含む、
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【国際調査報告】
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