特開 2024-101795 熱処理チャンバ、成膜装置、及び基板加熱方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101795

(43)【公開日】2024-07-30

(54)【発明の名称】熱処理チャンバ、成膜装置、及び基板加熱方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/58 20060101AFI20240723BHJP

   G11B 5/84 20060101ALI20240723BHJP

   G11B 5/64 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

C23C14/58 A

G11B5/84 Z

G11B5/64

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023005931

(22)【出願日】2023-01-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】株式会社レゾナック

(71)【出願人】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】黒川 剛平

(72)【発明者】

【氏名】大橋 栄久

(72)【発明者】

【氏名】井上 隆博

【テーマコード（参考）】

4K029

5D006

5D112

【Ｆターム（参考）】

4K029AA02

4K029AA04

4K029AA06

4K029AA09

4K029AA24

4K029BD11

4K029DA08

4K029FA06

4K029GA01

4K029JA01

4K029JA05

4K029KA01

4K029KA09

5D006BB01

5D006DA03

5D006EA03

5D112AA02

5D112AA24

5D112BA02

5D112FA00

5D112FB19

5D112FB22

5D112GB01

(57)【要約】

【課題】脱ガスを低減して基板に形成される膜の質向上を図る。
【解決手段】基板に対して熱処理を行う熱処理チャンバであって、熱処理チャンバは、基板を取り囲むチャンバ筐体と、チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓と、チャンバ筐体の外側に設けられていて光透過窓を通してチャンバ筐体の内側に配置された基板に対して光を照射して基板を加熱処理するＬＥＤ光源と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対して熱処理を行う熱処理チャンバであって、
前記基板を取り囲むチャンバ筐体と、
前記チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓と、
前記チャンバ筐体の外側に設けられていて前記光透過窓を通して前記チャンバ筐体の内側に配置された前記基板に対して光を照射して前記基板を加熱処理するＬＥＤ光源と、
を備える、熱処理チャンバ。

【請求項2】

前記光透過窓を透過した、前記ＬＥＤ光源からの前記光の５０％以上が前記基板に直接照射される、請求項１に記載の熱処理チャンバ。

【請求項3】

前記ＬＥＤ光源と前記基板との間の距離が５０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の熱処理チャンバ。

【請求項4】

前記ＬＥＤ光源は放出させる前記光の中心波長が５００ｎｍ未満であり、前記光透過窓は石英からなる、請求項１又は２に記載の熱処理チャンバ。

【請求項5】

前記チャンバ筐体は、
第１壁と、
前記第１壁に対向して配置される第２壁と、
を備えており、
前記光透過窓には、
前記第１壁の一部を構成する第１光透過窓と、
前記第２壁の一部を構成していて前記第１光透過窓に対向して配置される第２光透過窓と、が含まれており、
前記ＬＥＤ光源には、
前記第１光透過窓を通して前記基板の表面に前記光を照射する第１ＬＥＤ光源と、
前記第２光透過窓を通して前記基板の裏面に前記光を照射する第２ＬＥＤ光源と、
が含まれており、
前記チャンバ筐体の両側に配置された、前記第１ＬＥＤ光源及び前記第２ＬＥＤ光源により、前記基板の両面が加熱処理される、
請求項１又は２に記載の熱処理チャンバ。

【請求項6】

基板に対して熱処理を行う熱処理チャンバと、
前記熱処理チャンバ内で前記基板の外周端部を複数の支持部材により支持して、前記複数の支持部材が取り付けられる基板ホルダの孔部で前記基板を保持するキャリアと、
前記キャリアを前記熱処理チャンバ内に搬送する搬送機構と、
を備え、
前記熱処理チャンバは、
前記キャリアにより保持された前記基板を取り囲むチャンバ筐体と、
前記チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓と、
前記チャンバ筐体の外側に設けられていて前記光透過窓を通して前記チャンバ筐体の内側に配置された前記基板に対して光を照射して前記基板を加熱処理するＬＥＤ光源と、
を備える、成膜装置。

【請求項7】

基板を取り囲むチャンバ筐体の外側に設けられたＬＥＤ光源により、前記チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓を通して前記チャンバ筐体の内側に配置された前記基板に対して光を照射して前記基板を加熱処理する加熱工程を含む、基板加熱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱処理チャンバ、成膜装置、及び基板加熱方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、チャンバ内に設置したハロゲンランプ等の加熱手段を用いて基板に加熱処理を行う成膜装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－０４４５３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の加熱手段では、熱源から放出されるガス（脱ガス）が多く、脱ガスが基板に取り込まれ、例えば基板表面に酸化物等が形成される場合がある。また、斯かる加熱手段は、熱源から放出される熱線の指向性が低く、基板以外の部材を加熱してしまうため、基板以外の部材から放出された脱ガスも基板の熱処理に悪影響を及ぼすことがある。

【0005】

そこで、本開示の技術は、上記課題に鑑み、脱ガスを低減して基板に形成される膜の質向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、
基板に対して熱処理を行う熱処理チャンバであって、
前記基板を取り囲むチャンバ筐体と、
前記チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓と、
前記チャンバ筐体の外側に設けられていて前記光透過窓を通して前記チャンバ筐体の内側に配置された前記基板に対して光を照射して前記基板を加熱処理するＬＥＤ光源と、
を備える、熱処理チャンバが提供される。

【0007】

本開示の他の態様によれば、
基板に対して熱処理を行う熱処理チャンバと、
前記熱処理チャンバ内で前記基板の外周端部を複数の支持部材により支持して、前記複数の支持部材が取り付けられる基板ホルダの孔部で前記基板を保持するキャリアと、
前記キャリアを前記熱処理チャンバ内に搬送する搬送機構と、
を備え、
前記熱処理チャンバは、
前記キャリアにより保持された前記基板を取り囲むチャンバ筐体と、
前記チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓と、
前記チャンバ筐体の外側に設けられていて前記光透過窓を通して前記チャンバ筐体の内側に配置された前記基板に対して前記光を照射して前記基板を加熱処理するＬＥＤ光源と、
を備える、成膜装置が提供される。

【0008】

本開示の別の態様によれば、
基板を取り囲むチャンバ筐体の外側に設けられたＬＥＤ光源により、前記チャンバ筐体の一部を構成する光透過窓を通して前記チャンバ筐体の内側に配置された前記基板に対して光を照射して前記基板を加熱処理する加熱工程を含む、基板加熱方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、脱ガスを低減して基板に形成される膜の質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る成膜装置により製造される記録媒体の断面図である。

【図2】一実施形態に係る成膜装置の平面図である。

【図3】一実施形態に係る成膜装置のチャンバの側面図である。

【図4】一実施形態に係る成膜装置のキャリアの側面図である。

【図5】一実施形態に係る熱処理チャンバの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

【図6】一実施形態に係る熱処理チャンバに用いられるＬＥＤ光源の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本開示の実施形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成要素には同一符号を付与し、重複した説明を適宜省略する。

【0012】

近年、磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、磁気記録装置の重要性が増すと共に、磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体の記録密度の著しい向上が図られつつある。

【0013】

磁気記録媒体の製造方法としては、例えば、非磁性基板の上に、軟磁性層、中間層、及び記録磁性層等を形成した後、記録磁性層の上に保護層を形成する方法がある。

【0014】

斯かる製造方法の場合、なるべく１つの成膜装置を用いて連続的に行うことが好ましい。連続的に処理を行うことにより、ハンドリングに際して基板の汚染が防止され、また、ハンドリング工程等を少なくして製造工程の効率化及び製品歩留まりを良くし、磁気記録媒体の生産性を高めることができる。

【0015】

そこで、斯かる磁気記録媒体の製造に際し、複数枚の非磁性基板を保持したキャリアを複数のチャンバ内へ順次搬送させながら、非磁性基板の両面に、磁性層等を順次成膜するインライン式成膜装置を用いることが提案されている。

【0016】

磁気記録媒体の製造工程の中には、成膜処理した基板を加熱処理する工程が含まれる。加熱処理工程の一例としては、基板を加熱処理することで磁性層形成時の加熱温度を高めて、垂直磁性層の結晶配向性を高め、もって磁気記録媒体の記録密度を高めることがある。

【0017】

従来、成膜処理された基板の加熱処理では、チャンバ内に設置したハロゲンランプヒータ、セラミックスヒータ、及び抵抗加熱ヒータ等のいずれか一つの加熱手段が用いられている。しかしながら、斯かる加熱手段は、熱源から放出される脱ガスが多く、脱ガスが基板に取り込まれ、例えば基板表面に酸化物等が形成される場合がある。

【0018】

また、斯かる加熱手段は、熱源から放出される熱線の指向性が低く、基板以外の部材、すなわち、基板ホルダ、キャリア、及びチャンバ筐体の内壁等を加熱してしまうため、基板以外の部材からの脱ガスも基板の熱処理に悪影響を及ぼすことがある。また、チャンバ内に、熱線を反射するための反射板や、熱に弱い部材を保護するためのシールド板を設ける必要があり、これら反射板やシールド板からの脱ガスも成膜に悪影響を及ぼしていた。

【0019】

特に、磁気記録再生装置の適用範囲が広くなるに伴い、磁気記録媒体の記録密度の更なる向上が求められ、記録密度の向上に伴って磁性層形成時の加熱温度がますます高まり、熱処理チャンバ内の部材からの脱ガスの影響も無視できなくなっている。

【0020】

そこで、本実施形態では、複数のチャンバ内へ円盤状基板を順次搬送させて成膜処理を行うインライン式成膜装置を用いて、ハードディスク装置に搭載される磁気記録媒体を製造する場合を例に挙げて、脱ガスを低減する技術について説明する。

【0021】

（磁気記録媒体の構成例）
図１は一実施形態に係る成膜装置により製造される記録媒体の断面図である。記録媒体は、例えば磁気記録媒体である。

【0022】

磁気記録媒体は、円盤状基板９の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４が順次積層された構造を有し、さらに最表面に潤滑膜８５が形成される。

【0023】

円盤状基板９としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ－Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板、又は、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、及び各種樹脂等のいずれか一つからなる基板等が用いられる。つまり円盤状基板９には、非磁性基板であれば任意のものが用いられる。

【0024】

（インライン式成膜装置の構成例）
図２は一実施形態に係る成膜装置の平面図である。磁気記録媒体を製造する際は、例えば図２に示すようなインライン式成膜装置１を用いて、成膜対象となる円盤状基板９の両面に、少なくとも軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４を順次積層する。また、斯かる積層工程において、インライン式成膜装置１は、成膜前の円盤状基板９に、または、成膜した円盤状基板９に加熱処理を行う。斯かる工程を経ることにより、磁気記録媒体を高い生産性で得ることができる。

【0025】

具体的に、インライン式成膜装置１は、ロボット台８と、ロボット台８上に載置された基板カセット移載ロボット３と、ロボット台８に隣接する基板着脱ロボット２と、キャリア７を回転させる複数のコーナー室４と、を備えている。また、インライン式成膜装置１は、コーナー室４とコーナー室４との間に配置された複数のチャンバ５と、複数のコーナー室４及び複数のチャンバ５の中を順次搬送される複数のキャリア７と、を備えている。

【0026】

また、各チャンバ５の接続部には、ゲートバルブ６が設けられ、各ゲートバルブ６が閉状態のとき、各チャンバ５内は、それぞれ独立した密閉空間となる。また、各チャンバ５には、それぞれ非図示の真空ポンプが接続されており、真空ポンプの動作により各チャンバ５内が減圧状態となされる。

【0027】

各チャンバ５内に、搬送機構によりキャリア７を順次搬送させながら、各チャンバ５内において、キャリア７に保持された円盤状基板９の両面に、軟磁性層８１、中間層８２、記録磁性層８３、及び保護層８４が順次成膜される。保護層８４を円盤状基板９に成膜した後、インライン式成膜装置１から円盤状基板９を取り出し、円盤状基板９の両面に潤滑膜８５を成膜することにより、最終的に図１に示す磁気記録媒体が得られる。

【0028】

また、チャンバ５として、円盤状基板９に加熱処理を行う熱処理チャンバを設けることにより、各層の成膜工程の前に又は後に、円盤状基板９に加熱処理が行われる。また、各コーナー室４は、キャリア７の移動方向を変更する室であり、各コーナー室４の内部に、キャリア７を回転させて次のチャンバ５に移動させる機構が設けられている。

【0029】

図３は一実施形態に係る成膜装置のチャンバ５の側面図である。インライン式成膜装置１は、キャリア７を搬送する搬送機構１１として、例えば非接触状態で駆動するリニアモータ駆動機構を備えている。

【0030】

リニアモータ駆動機構は、キャリア７の下部に複数の磁石をＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置すると共に、複数の磁石の下方に隔壁を介してＮ極とＳ極とが螺旋状に交互に並ぶ回転磁石を搬送路に沿って配置している。リニアモータ駆動機構は、キャリア７側の磁石と回転磁石とを非接触で磁気的に結合させながら、回転磁石を軸回りに回転させることにより、キャリア７を搬送させる。

【0031】

図４は一実施形態に係る成膜装置のキャリア７の側面図である。キャリア７には、円盤状基板９を縦置きに保持する基板ホルダ１０が設けられている。なお、縦置きとは、円盤状基板９の主面（表面又は裏面）が重力方向と平行となる状態を意味する。本実施形態では、２個の基板ホルダ１０をキャリア７に配置しているが、キャリア７に設けられる基板ホルダ１０の個数は制限されない。

【0032】

基板ホルダ１０は、基板ホルダ１０の内側に設けられた孔部１２に円盤状基板９を着脱自在に保持する。基板ホルダ１０の孔部１２の周囲には、弾性変形可能に取り付けられた複数の支持部材１３が設けられている。複数の支持部材１３は、円盤状基板９の外周端部に接触して、孔部１２の内側に嵌め込まれた円盤状基板９を支持する。本実施形態では、４個の支持部材１３を基板ホルダ１０に取り付けているが、円盤状基板９を支持するためには３個以上の支持部材１３があれば円盤状基板９を安定的に保持できる。

【0033】

４個の支持部材１３のうちの鉛直方向Ｚで上側に位置する２個の支持部材１３は、鉛直方向Ｚで左上側に位置する第１側外周端部１４と、鉛直方向Ｚで右上側に位置する第２側外周端部１５と、をそれぞれ支持する。また、４個の支持部材１３のうちの鉛直方向Ｚで下側に位置する２個の支持部材１３は、鉛直方向Ｚで左下側に位置する第３側外周端部１６と、鉛直方向Ｚで右下側に位置する第４側外周端部１７と、をそれぞれ支持する。

【0034】

支持部材１３は、例えばＬ字状又はコ字状に折り曲げられた板ばね部材である。支持部材１３の基端側は、基板ホルダ１０の本体に固定されており、支持部材１３の先端側は、孔部１２の内側に向かって突出している。支持部材１３は、孔部１２の周囲に形成された通路に配置される。支持部材１３の先端には、円盤状基板９の落下を防止するため、円盤状基板９の外周端部に係合するＶ字溝又はＵ字溝が形成されている。

【0035】

孔部１２の周囲に形成された４個の通路のうちの下側の２個の通路には、支持部材１３による円盤状基板９の支持を解除する解除孔４１が設けられている。２個の解除孔４１には、支持部材１３を下方に押し下げて、支持部材１３による円盤状基板９の支持を解除する非図示の解除棒が挿入される。

【0036】

基板ホルダ１０への円盤状基板９の着脱は、多関節ロボット等の基板着脱ロボット２により行われる。円盤状基板９の取り付け時は、２個の解除孔４１に２本の解除棒がそれぞれ差し込まれて下側の２個の支持部材１３を下方に押し下げた状態で、基板着脱ロボット２が非図示の基板保持部材に吊り下げた円盤状基板９を基板ホルダ１０の孔部１２に挿入する。そして、２本の解除棒による支持部材１３の押し下げを解除することにより、下側の支持部材１３が元の位置に復帰して、４個の支持部材１３が円盤状基板９を支持する。

【0037】

円盤状基板９の取り外し時は、基板着脱ロボット２が基板保持部材を円盤状基板９の開口部に接触しないように円盤状基板９の開口部に挿入する。そして、２個の解除孔４１に２本の解除棒がそれぞれ差し込まれて下側の２個の支持部材１３を下方に押し下げて、４個の支持部材１３による円盤状基板９の支持を解除することにより、基板着脱ロボット２が円盤状基板９を基板保持部材に吊り下げた状態にする。基板着脱ロボット２は、円盤状基板９が支持部材１３と衝突しないように円盤状基板９を基板ホルダ１０から取り外す。

【0038】

（熱処理チャンバの構成例）
図５は一実施形態に係る熱処理チャンバ５３の断面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。複数のチャンバ５には、少なくとも１個以上の熱処理チャンバ５３が含まれている。熱処理チャンバ５３は、円盤状基板９を加熱処理するためのチャンバである。熱処理チャンバ５３は、円盤状基板９を取り囲むチャンバ筐体５４と、チャンバ筐体５４の一部を構成する光透過窓５０と、を備えている。

【0039】

また熱処理チャンバ５３には、光透過窓５０を通してチャンバ筐体５４の内側に配置された円盤状基板９を加熱処理するＬＥＤ（Light-Emitting Diode）光源５１が設けられている。すなわち、ＬＥＤ光源５１は、チャンバ筐体５４の外側に設けられている。またＬＥＤ光源５１には、ＬＥＤ光源５１を構成する各ＬＥＤ素子にオンオフ信号を供給する、非図示の制御ユニットが接続される。制御ユニットは、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式等により電圧を制御して各ＬＥＤ素子を調光する。

【0040】

熱処理チャンバ５３は、チャンバ筐体５４の外側にＬＥＤ光源５１を備えるため、ＬＥＤ光源５１からの脱ガスが円盤状基板９の熱処理に悪影響を及ぼすことはない。また、ＬＥＤ光源５１を構成する各ＬＥＤ素子は、放出させる光に指向性を持たせることができるため、ＬＥＤ光源５１から放出される熱線の指向性も他の加熱手段と比べて高い。従って、熱線を円盤状基板９に集中させて、円盤状基板９以外の部材、すなわち、基板ホルダ１０、キャリア７、及びチャンバ筐体５４の内壁等に当てないようにすることで、円盤状基板９の熱処理に悪影響を及ぼす脱ガスを低減することができる。

【0041】

熱処理チャンバ５３内に搬送されるキャリア７は、円盤状基板９の外周端部を複数の支持部材１３により支持して複数の支持部材１３が取り付けられる基板ホルダ１０の孔部１２で保持する構造を有している。従って、ＬＥＤ光源５１は熱線を効率良く円盤状基板９に照射することができる。すなわち、円盤状基板９と基板ホルダ１０とが離間しているため、ＬＥＤ光源５１からの光が基板ホルダ１０に照射されることを防止することができる。また、円盤状基板９に加えられた熱が基板ホルダ１０に伝熱することを抑制することができる。

【0042】

図６は一実施形態に係る熱処理チャンバ５３に用いられるＬＥＤ光源５１の斜視図である。ＬＥＤ光源５１は、図６に示すようにＬＥＤ光源５１の本体に取り付けられた多数のＬＥＤ素子５２により構成される。各ＬＥＤ素子５２は、放出する光に、ＬＥＤ光源５１の本体の面に垂直な方向を中心軸とした指向性を持たせて配置されている。ＬＥＤ素子５２の指向性は、中心軸に対して±６０°以下とすることが好ましい。

【0043】

ここで、ＬＥＤ素子５２の指向性の角度は、ＬＥＤ素子５２の最も明るく光る位置を中心軸として中心軸の照度を１００％とした場合に、照度が５０％になる、中心軸に対する角度として定義される。なお、円盤状基板９の中央には開口部があるため、図６に示すＬＥＤ光源５１では、本体の中央付近にＬＥＤ素子５２が設けられていない。

【0044】

図５（ａ）を再び参照すると、熱処理チャンバ５３では、光透過窓５０を透過した、ＬＥＤ光源５１からの光の５０％以上が円盤状基板９に直接照射されるように、ＬＥＤ光源５１と円盤状基板９との位置関係が設定されていることが好ましい。ＬＥＤ光源５１からの光の５０％以上が円盤状基板９に直接照射されることで、ＬＥＤ光源５１からの光が円盤状基板９以外の部材を加熱することが防止され、熱処理チャンバ５３内の脱ガスを低減することができる。

【0045】

また、ＬＥＤ光源５１をチャンバ筐体５４の両側に取り付けることで、円盤状基板９の両面を加熱処理することが好ましい。具体的には、チャンバ筐体５４が、第１壁５４ａと、第１壁５４ａに対向して配置される第２壁５４ｂと、を備えている。また光透過窓５０には、第１壁５４ａの一部を構成する第１光透過窓５０ａと、第２壁５４ｂの一部を構成していて第１光透過窓５０ａに対向して配置される第２光透過窓５０ｂと、が含まれている。

【0046】

そしてＬＥＤ光源５１には、第１光透過窓５０ａを通して円盤状基板９の表面に光を照射する第１ＬＥＤ光源５１ａと、第２光透過窓５０ｂを通して円盤状基板９の裏面に光を照射する第２ＬＥＤ光源５１ｂと、が含まれている。すなわち、チャンバ筐体５４の両側に取り付けられた、第１ＬＥＤ光源５１ａ及び第２ＬＥＤ光源５１ｂにより、円盤状基板９の両面が加熱処理される。

【0047】

チャンバ筐体５４の両側に配置された、第１ＬＥＤ光源５１ａ及び第２ＬＥＤ光源５１ｂにより円盤状基板９の両面を加熱処理することで、円盤状基板９の昇温速度を高めることができる。ひいては、より自由度の高い熱処理条件を設定可能なインライン式成膜装置１を提供することが可能である。

【0048】

また、ＬＥＤ光源５１と円盤状基板９との間の距離は５０ｍｍ以下とすることが好ましい。ＬＥＤ光源５１と円盤状基板９との間の距離を５０ｍｍ以下とすることで、ＬＥＤ光源５１からの熱線の広がりをさらに低減することができる。ＬＥＤ光源５１からの光が円盤状基板９以外の部材を加熱することが防止されるため、熱処理チャンバ５３内の脱ガスを低減することができる。

【0049】

さらに、ＬＥＤ光源５１は放出させる光の中心波長が５００ｎｍ未満であり、光透過窓５０は石英からなることが好ましい。中心波長が５００ｎｍ未満の光は、磁気記録媒体の膜中に多く含まれる、Ｆｅ、Ｐｔ及びＣｏ等の少なくとも一つの金属元素を効率良く加熱する。また石英は、中心波長が５００ｎｍ未満の光を８０％以上透過すると共に、耐熱性及び強度に優れている。加えて、石英は、他の材料と比べて脱ガスの放出量が少ないので、光透過窓５０として好適である。

【0050】

（基板加熱方法）
基板加熱方法には、次の工程が含まれていることが好ましい。なお、各工程の順序は限定されない。

【0051】

＜加熱工程＞
熱処理チャンバ５３は、円盤状基板９を取り囲むチャンバ筐体５４の外側に設けられたＬＥＤ光源５１により、チャンバ筐体５４の一部を構成する光透過窓５０を通してチャンバ筐体５４の内側に配置された円盤状基板９に光を照射して円盤状基板９を加熱処理する。

【0052】

また熱処理チャンバ５３は、光透過窓５０を透過した、ＬＥＤ光源５１からの光の５０％以上を円盤状基板９に直接照射することが好ましい。さらに熱処理チャンバ５３は、チャンバ筐体５４の両側に取り付けられた、第１ＬＥＤ光源５１ａ及び第２ＬＥＤ光源５１ｂにより、第１光透過窓５０ａ及び第２光透過窓５０ｂを通して円盤状基板９の両面を加熱処理することが好適である。

【0053】

＜準備工程＞
なお、基板加熱方法には、ＬＥＤ光源５１と円盤状基板９との間の距離を５０ｍｍ以下とする準備工程が含まれることが好ましい。また準備工程には、ＬＥＤ光源５１から放出させる光の中心波長を５００ｎｍ未満とし、光透過窓５０を石英により構成する工程を含むことが好ましい。

【0054】

（本実施形態の作用効果）
本実施形態に係るインライン式成膜装置１によれば、次の作用効果を得ることができる。熱処理チャンバ５３はチャンバ筐体５４の外側にＬＥＤ光源５１を備えているため、ＬＥＤ光源５１からの脱ガスが円盤状基板９の熱処理に悪影響を及ぼすことはない。また、ＬＥＤ光源５１から放出される熱線の指向性は高いため、熱線を円盤状基板９に集中させて円盤状基板９以外の部材に当てないようにすることで、円盤状基板９の熱処理に悪影響を及ぼす脱ガスを低減することができる。ひいては、円盤状基板９に形成される膜の質向上を図ることができる。

【0055】

また、熱処理チャンバ５３内に搬送されるキャリア７は円盤状基板９の外周端部を複数の支持部材１３により支持して複数の支持部材１３が取り付けられる基板ホルダ１０の孔部１２で保持する構造を有し、円盤状基板９と基板ホルダ１０とが離間している。従って、ＬＥＤ光源５１からの光が基板ホルダ１０に照射されることを防止することができる。また、円盤状基板９に加えられた熱が基板ホルダ１０に伝熱することを抑制することができる。

【0056】

さらに、光透過窓５０を透過した、ＬＥＤ光源５１からの光の５０％以上は、円盤状基板９に直接照射される。従って、ＬＥＤ光源５１からの光が円盤状基板９以外の部材を加熱することを防止することができる。ひいては、熱処理チャンバ５３内の脱ガスを低減することができる。

【0057】

また、ＬＥＤ光源５１と円盤状基板９との間の距離を５０ｍｍ以下とすることで、ＬＥＤ光源５１からの熱線の広がりをさらに低減することができる。ひいては、ＬＥＤ光源５１からの光が円盤状基板９以外の部材を加熱することが防止されるため、熱処理チャンバ５３内の脱ガスを低減することができる。

【0058】

さらに、ＬＥＤ光源５１は放出させる光の中心波長が５００ｎｍ未満であり、光透過窓５０は石英からなる。従って、光透過窓５０がＬＥＤ光源５１からの光を効率よく透過し、ＬＥＤ光源５１からの光により円盤状基板９に形成される膜を効率良く加熱することができる。また、石英からなる光透過窓５０は脱ガスの放出量が比較的少ないため、熱処理チャンバ５３内の脱ガスを低減して円盤状基板９に形成される膜の質向上を図ることができる。

【0059】

また、チャンバ筐体５４の両側に取り付けられた、第１ＬＥＤ光源５１ａ及び第２ＬＥＤ光源５１ｂにより、円盤状基板９の両面を加熱処理することで、円盤状基板９の昇温速度を高めることができる。ひいては、より自由度の高い熱処理条件を設定可能な成膜装置を提供することが可能である。

【0060】

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0061】

例えば本開示の成膜装置は、インライン式成膜装置１に限定されるものではなく、バッチ式成膜装置等の他の形態の成膜装置であってもよい。また本開示の基板は、磁気記録媒体用の円盤状基板９に限定されるものではなく、半導体集積回路用の基板であってもよい。また、本開示の基板の形状は円盤状に限定されない。

【0062】

また、上述した実施形態の説明で用いた序数、数量、単位、及び範囲等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に限定されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

【符号の説明】

【0063】

１…インライン式成膜装置（成膜装置の一例）
２…基板着脱ロボット
３…基板カセット移載ロボット
４…コーナー室
５…チャンバ
６…ゲートバルブ
７…キャリア
８…ロボット台
９…円盤状基板
１０…基板ホルダ
１１…搬送機構
１２…孔部
１３…支持部材
１４…第１側外周端部
１５…第２側外周端部
１６…第３側外周端部
１７…第４側外周端部
４１…解除孔
５０…光透過窓
５０ａ…第１光透過窓
５０ｂ…第２光透過窓
５１…ＬＥＤ光源
５１ａ…第１ＬＥＤ光源
５１ｂ…第２ＬＥＤ光源
５２…ＬＥＤ素子
５３…熱処理チャンバ
５４…チャンバ筐体
５４ａ…第１壁
５４ｂ…第２壁
５６…支持体
８１…軟磁性層
８２…中間層
８３…記録磁性層
８４…保護層
８５…潤滑膜
Ｚ…鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】