CN106103791B - 可安装于存储介质处理工具中的蚀刻源 - Google Patents

Abstract

一种等离子体刻蚀源(122)，可安装到溅射沉积工具(100)的多个隔间(102,104，106，108，110)中的至少一个。等离子体蚀刻源(122)包括：第一安装板(302)和联接到所述第一安装板(302)的至少一个电极板(304)。气体入口(308)被包括在等离子体蚀刻源(122)的第一安装板(302)中。

Description

可安装于存储介质处理工具中的蚀刻源

背景技术

数据存储系统通常具有一个或更多个数据存储介质以及与数据存储介质通讯以存储与取得数据的一个或更多个元件。数据存储介质可为磁性存储介质、光学存储介质等。例如磁盘的磁性存储介质可包含基板，在其上经由真空溅射沉积有非磁性底层、磁性层及保护外层，接着涂覆一薄层润滑剂。用于磁盘制造的溅射沉积工具可包括一个或更多个盘保持夹具。这种保持夹具可能在被安装于该溅射沉积工具中以前被暴露于环境污染物。并且，在长时间在溅射沉积工具中使用该保持夹具之后，溅射粒子可能会被聚集在盘保持夹具上。

发明内容

本公开涉及可容易地安装到例如溅射沉积工具中的蚀刻源，在该溅射沉积工具中，蚀刻源被用于以合适粒子轰击溅射沉积工具的组件的表面，例如盘保持夹具的表面，以例如从该表面清除污染物。

第一设备实施例包括具有多个隔间的溅射沉积工具。该设备还包括蚀刻源，所述蚀刻源可移除地安装到溅射沉积工具的多个隔间中的至少一个隔间内。

第二设备实施例涉及一种等离子体蚀刻源。该等离子体蚀刻源包括第一安装板和联接到该第一安装板的至少一个电极板。气体入口包括在该第一安装板中。

第一方法实施例包括在溅射沉积工具的多个隔间的一个隔间中操作蚀刻源。该方法还包括在该溅射沉积工具的多个隔间的一个隔间中蚀刻该溅射沉积工具的储存介质保持夹具。该方法进一步包括在该溅射沉积工具的多个隔间的其它隔间中溅射处理由储存介质保持夹具支撑的储存介质。

第二方法实施例包括溅射处理由储存介质保持夹具支撑的储存介质，以及蚀刻该储存介质保持夹具。

描绘本公开的实施例的其它特征及优点在阅读下面的详细说明及检阅相关的附图以后将显而易见。

附图说明

图1为根据一个实施例的里面安装有蚀刻源的溅射沉积工具的简化方块图；

图2为根据一个实施例的等离子体蚀刻源的组件的简化方块图；

图3A-31根据一个实施例的等离子体蚀刻源的不同视图；

图4A和4B示出溅射沉积工具的不同视图；

图4C-4H示出图4A和4B的里面安装有等离子体蚀刻源的溅射沉积工具的不同视图；

图5A-5K示出根据一个实施例的等离子体蚀刻源的不同视图：以及

图6A-6H示出根据一个实施例的等离子体蚀刻源的不同视图。

具体实施方式

图1为溅射沉积工具100的简化方块图，所述溅射沉积工具具有里面安装有根据一个实施例的蚀刻源的隔间。溅射沉积工具100可被用于实施例如将非磁性底层、磁性层和保护外层真空溅射沉积到盘基板上。溅射沉积工具100可包括多个隔间102、104、106、108、110A等。隔间102内所示的盘保持夹具112用于在例如在工具100中处理的过程中将盘114保持在基本垂直的位置。盘保持夹具112被附接至支撑元件116，支撑元件116使得盘保持夹具112能在不同的隔间102，104，106，108和110之间移动。在一些实施例中，隔间102和104例如可为升降器的隔间，该升降器使得盘保持夹具112及其附接的支撑构件116能够在工具100的例如第一水平118和第二水平120之间移动。其它隔间例如106、108和110可包含将不同层(例如非磁性底层、磁性层和保护外层)沉积到盘基板上的设备。在图1所示的实施例中，蚀刻源122被容纳在隔间104中。隔间104可用于作为升降器隔间和蚀刻隔间的双重目的。如以上提到的，蚀刻源122被用于以合适的粒子轰击工具100的组件的表面，例如盘保持夹具112的表面，以例如从该表面清除污染物。在一个实施例中，蚀刻源122为等离子体蚀刻源，其产生被射(以脉冲，例如)在例如盘保持夹具122的适当气体或气体混合物的辉光放电(等离子体)的高速流。该等离子体可为带电的(离子)或中性的(原子和自由基)。

图2为根据一个实施例的等离子体蚀刻源200的组件的简化方块图。等离子体蚀刻源200包括反应室202，其容纳第一电极204和第二电极206。反应室202可包括一个或更多个气体入口，例如208、210、212和214。在图2中，方块216表示位于反应室202内的盘保持夹具。可为尺寸大致类似的相对的板的电极204和206分别经由第一电连接器220和第二电连接器222被电联接到电源218。在一些实施例中，电源218为直流(DC)电源。在这种实施例中，引入反应室202中的蚀刻气体(例如氩的惰性气体)通过供应DC电力到电极204和206而被形成为等离子体224。在其它实施例中，电源218可为交流(AC)电源。在使用该AC电源的实施例中，射频(RF)AC电压可在反应室202内充满例如氩时被施加于电极204和206之间。在这种实施例中，施加该RF AC电压造成自由电子振荡并且与气体分子碰撞导致等离子体224。等离子体224与盘保持夹具216的表面相互作用以例如从其表面移除污染物。应当注意的是：盘保持夹具216可在浮动电位，即与等离子体接触的物体没有收集到电流的电位(即，由该等离子体中的电隔离体所达到的电位)。通过盘保持夹具216在浮动电位时施加蚀刻电位到电极板204和206之间，使得盘保持夹具216的多个(例如，相对的)表面能够大体上同时被蚀刻。设计成利于容易安装到例如100的溅射沉积工具的隔间中的等离子体蚀刻源的细节与图3A-3I一起被提供如下。

图3A-3I示出了根据一个实施例的等离子体蚀刻源300的不同视图。为了利于容易地将等离子体蚀刻源300安装到例如100的溅射沉积工具的隔间中，等离子体蚀刻源300的主要部件被安装在单个安装或支撑板302上。在一些实施例中，安装板302被定尺寸以与溅射沉积工具例如100的隔间的窗口尺寸相对应。

除了安装板302以外，等离子体蚀刻源300包括电极板304和306、气体入口管308、气体阀组件310、电力连接组件312、第一电连接器314、第二电连接器316、互锁开关318、绝缘支架320、322、324和326以及紧固件328、330、332和334。

安装板302包括外侧336、内侧338、顶表面340、底表面342、左侧表面344和右侧表面346。应注意的是，术语“左侧表面”和“右侧表面”是参照内侧338在安装板302处于直立位置而顶表面340在底表面342之上时在安装板302从内侧338被观察时使用。安装板302可包括观察口孔348、电连接孔350和多个其它孔352，其可被用于接收紧固件。安装板302的底表面342也可包括凹槽343，其被适当地确定尺寸以接收互锁开关318。安装板302可由任何合适的材料制成。

电极板304和306可为实质上类似大小的相对的板。额外地，电极板304及306可被定尺寸及成形以符合例如112(第一图的)的存储介质保持夹具的大小和形状。电极板304与电极基底部分354和356一体形成或被附接到电极基底部分354和356。电极板304和306借助于绝缘支架320、322、324和326和紧固件328、330、332和334被安装和支撑在安装板302上。紧固件328、330、332和334可为螺纹螺钉，螺钉328、330、332和334可穿过基底部分354和356上的孔并且通过绝缘支架320、322、324和326上的相应的孔，并接着旋进安装板302上的螺纹接收孔(未示出)中。绝缘支架320、322、324和326可为陶瓷绝缘支架。电极板304和306可由附图标记358(图3C所示)所指示的距离彼此分开，在一些实施例中，该距离可为大约1.125英寸。当然。电极板304和306之间的其它合适的分开距离可被用于不同的应用中。在一些实施例中，电极板304和306可包含多个通孔360，多个通孔360可使得反应气体能够平滑地流进等离子体并且可因此实现更高效的等离子体蚀刻。

反应气体经由气体入口管308在蚀刻源300内被接收。气体入口管308穿过安装板302。气体入口管308的第一端362可紧邻安装板302的外侧336并且气体入口管308的第二端364可紧邻电极板304和306。该反应气体从气体入口管308的第二端364被释放进入到蚀刻源300中。气体入口管308的第一端362被联接到气体阀组件310。气体入口管308可由任何合适的材料制成。

气体阀组件310包括具有入口368和出口370的阀体366。控制旋钮372被可操作地联接到阀体366。入口368可被连接到反应气体源例如包含该反应气体的圆筒(未示出)，出口370联接到气体入口管308的第一端362。转动旋钮372到例如打开位置，可允许反应气体流进蚀刻源300。类似地，旋钮372可被从打开位置转动到关闭位置以防止反应气体流进蚀刻源300。阀组件310可为任何合适类型的气体阀组件。

如以上所指出，在例如300的蚀刻源中的反应气体借助于通过例如304和306的电极供应电力到反应气体而被形成为等离子体。在图3A所示的实施例中，电力经由第一电连接器314和第二电连接器316供应给蚀刻源300的电极304和306，为了简化，在图3A中没有示出电源。电连接器314和316能以任何合适的方式被分别联接到电极板304和306。在一些实施例中，连接器314和316的第一端374和376可各包括对应于电极板304和306上的通孔360的尺寸的环。合适尺寸的螺栓可穿过所述环和电极板304和306上的通孔360，并且螺母可被拧到螺栓的螺纹部上。除了螺母和螺栓，其它任何合适形式的紧固件可被使用以分别将连接器314和316联接到电极板304和306。在一些实施例中，电连接器314和316为高压线。

如图3I中可见，电连接器314和316的一部分穿过电力连接组件312，电力连接组件312具有配合电连接孔350的一端。电力连接组件312的配合电连接孔350的所述一端之外的部分从安装板302的外侧336向外延伸。在一些实施例中，电力连接组件312包括电源输入连接器378、馈通管379和连接器凸缘380。馈通管379的一端和凸缘380的相应端包括孔以接纳紧固件。用于将馈通管379与连接器凸缘380夹持在一起的紧固件为了简化没有示出。除了电连接器314和316的部分外，馈通管379的内部包括线缆互锁环382。并且，如上面提到的，互锁开关318被包括在安装板302的底表面342的凹槽343中。互锁开关318和互锁环382为帮助确保电力仅在蚀刻源300恰当地安装到例如100的溅射沉积工具的隔间中时被供应到电极304和306的安全设备。

在一些实施例中，环形观察口凸缘384被附接到安装板302的外侧336。观察口凸缘384围绕安装板302上的观察孔348定位。观察口凸缘384可被采用以密封地封住光学组件(未示出)，其可被用于视觉或宽带能量传输进出例如100的溅射沉积工具。

图4A示出具有不同隔间402、404、406和408的溅射沉积工具400的一部分。隔间406和408为溅射沉积工具400的升降器410的隔间。隔间402和404可被用于实施不同的溅射沉积工艺步骤。应注意的是：溅射沉积工具400可包括图4中未示出的多个附加隔间。此外，升降器410可为溅射沉积工具400的后升降器，并且工具400可包括一个或更多个附加升降器(未示出)。图4B为图4A示出的溅射沉积工具400的部分的后视图。如图4B可见，升降器400的隔间408包括升降器观察口板412，其包括第一观察口414和第二观察口416。

在一个实施例中，升降器观察口板412可从溅射沉积工具400移除并且蚀刻源300(图3A的)可被安装到隔间408中而安装板302(图3A的)取代升降器观察口板412被安装。这在图4C-4F中示出。应注意的是，蚀刻源300安装到升降器隔间408中不改变升降器410的主要功能，即在溅射沉积工具400的第一水平422(示于图4A中)与第二水平424(示于图4A中)之间移动盘保持夹具418及其支撑构件420(示出于图4D和4E中)。

图4G和4F示出盘保持夹具418及其支撑构件420的进出溅射沉积工具400的隔间408的移动。例如426的输送器组件包括多个输送轮428、430和432，输送器组件可被包含在溅射沉积工具400的隔间402、404等的一个或更多个中，以使盘保持夹具418和其支撑构件420在溅射沉积工具400中能够水平移动。箭头434显示盘保持夹具418及其支撑构件420水平移动进入升降器室408的方向。通过将蚀刻气体引入隔间408并且供应电力到蚀刻源300的电极，盘保持夹具418在升降器隔间408内被蚀刻。在该蚀刻工艺完成时，盘保持夹具418及其支撑构件420沿向下方向移动离开升降器隔间408而进入升降器隔间406，如图4F中的箭头436所示。应注意的是，在一些实施例中，盘保持夹具418可在盘基板438被支撑在盘保持夹具418中时在隔间408内被蚀刻。在其它实施例中，盘保持夹具可在没有例如438的任何盘基板的情况下在隔间408内被蚀刻。

上述的实施例提供一种轻易可安装到例如溅射沉积工具400中的低成本蚀刻源300。蚀刻源300利用溅射沉积工具400内的未使用空间。进一步地，蚀刻源为模块化的并因此可被安装于例如406或408的隔间中并在其中被操作，蚀刻源300也可被安装在可被包含于溅射沉积工具400中的其它升降器隔间(未示出)中。通常，蚀刻源300可被安装到存储介质处理工具或其它类似工具的任何合适形状的隔间中。该模块化设计允许蚀刻源300在溅射沉积工具400中的现场安装以及工厂安装。

图5A-5K示出根据一个实施例的等离子体蚀刻源500的不同视图。与蚀刻源300相似，蚀刻源500可安装到例如400(图4A-4F的)的溅射沉积工具的隔间中。关于蚀刻源500的安装和操作的细节在下面进一步提供。蚀刻源500为两段蚀刻源，具有第一蚀刻源段502和基本相对于第一蚀刻源段502定位的第二蚀刻源段504。第一蚀刻源段502和第二蚀刻源段504的顶部可被一个或更多个合适的紧固件联接到一起。第一蚀刻源段502和第二蚀刻源段504的组件基本相似。第一蚀刻源段502和第二蚀刻源段504的组件类似于图3A的蚀刻源300的组件。

如图5A可见，第一蚀刻源段502和第二蚀刻源段504包括安装板或支撑板506和508。安装板506被称为第一安装板，安装板508被称为第二安装板。各个安装板506和508可被成形为并且定尺寸为与例如400的溅射沉积工具的隔间的窗口形状和大小相对应。除了安装板506以外，第一蚀刻源段502包括电极板510、气体阀组件512、电力连接组件514、电连接器516和观察口518。类似地，除了安装板508以外，第二蚀刻源段504包括电极板520、气体阀组件522、电力连接组件524、电连接器526和观察口528。

如图5B所示，绝缘支架534、536和538及紧固件540、542和544被采用以联接电极板510到安装板506。类似地，如图5C和5F所示，绝缘支架546、548和550和紧固件554、556和558联接电极板520到安装板508。图5D和5E显示第二蚀刻源段504的额外视图。如图5F和5G可见，电极板520包括类似于电极板304和306(图3A的)中的通孔360的通孔560。额外地，电极板520包括通孔562，通孔562的每个被定尺寸以接纳绝缘支架546、448和550的一端。电极板510包括类似于包括在电极板520中的那些孔的孔。

附图5H为蚀刻源500的剖面图。除了图5A示出的蚀刻源500的组件以外，图5H示出气体入口564和566，其分别与气体阀组件512和524的出口568和570对齐。进一步地，图5H示出分别在安装板504和506中的观察口孔572和574。在图5中也可见电连接器孔576和578。

图5I为蚀刻源段502的分解图。除了以上针对附图5A-5H所示和所述的蚀刻工具500的组件以外，图5I示出观察口518及电力连接组件514的子组件。如图5I可见，电力连接组件514包括电力输入连接器580、馈通管582和连接器凸缘584。馈通管582的一端及连接器凸缘584的相应端包括孔以接纳紧固件。用于夹持馈通管582和连接器凸缘584在一起的紧固件为了简化没有示出。观察口518包括透镜586、观察口凸缘588和环垫片(例如，O形环密封)590。围绕紧固件(例如螺栓)540、542和544配合的垫圈592也被在图5I中示出。图5I中的组件589为用于外部气体线路的配件，该配件也在图6A和6G中示出。

如上面所提到，蚀刻源500可安装到例如400(图4A-4F的)的溅射沉积工具的隔间。图5J和5K分别显示被安装进入溅射沉积工具400的隔间402、404的第一蚀刻源段502的内部和外部图。应当注意的是，在图5J和5K中未被示出的第二蚀刻源段504，被安装到溅射沉积工具400的相同隔间402、404并且基本相对于隔间402、404内的第一蚀刻源段502定位。例如，第一蚀刻源段502和第二蚀刻源段504可被安装到溅射沉积工具400的隔间402或404的相对的窗口。一旦蚀刻源500被恰当地安装于溅射沉积工具400中，例如418的盘保持夹具的例如蚀刻可被实行。再回去参照图5A，借助于传送带组件426，之前针对图4G和4F描述的盘保持夹具418及其支撑构件420被引入到第一蚀刻源段502和第二蚀刻源段504之间，传送带组件426包括使得盘保持夹具418机器支撑构件420能够水平移动的多个传送轮428、430和432。当在安装于溅射沉积工具400的蚀刻源500中适当的定位时，盘保持夹具418可被以上面针对图3A-3I描述的方式蚀刻

图6A-6H示出根据一个实施例的等离子体蚀刻源600的不同视图。蚀刻源600包括类似于包括在图5A-5K的蚀刻源500中的组件。相同的附图标记用于类似的组件。并且，类似组件的说明不被重复。上述的图5A-5K的蚀刻源500包括蚀刻源段502和504，其各具有单一的电极板510、520。然而，蚀刻源600包括在其蚀刻源段602及604的每一个中的额外电极板606、608。不同的电极板510、520、606及608可被称为第一、第二、第三和第四电极板。如图6G所示，绝缘支架610、612和614被采用以支撑额外电极板606。用来支撑额外电极板608的类似绝缘支架616、618和620显示于图6C中。进一步而言，如图6G所示，额外电连接器624被用来联接到额外电极板606。用来联接到额外电极板608的类似的额外电连接器626显示于图6C中。

图6H为显示可被用于在例如600的等离子体蚀刻源中产生等离子体的电连接配置的简化方块图。如图6A可见，第一电连接器516及第二电连接器624被分别联接到电极板510及606。类似地，电连接器526及626被分别联接至电极板520及608。电连接器510及526被连接至电源218的正极端子且电连接器624和626被连接到电源218的负极端子。应注意的是，包围等离子体蚀刻源600的组件的反应室为了简化而未在图6H中示出。在操作中，等离子体628可通过用以上针对图2所述的方式提供电力给电极板510和606来产生。等离子体630以类似方式产生。如图6H可见，在该实施例中，盘保持夹具418(图4A的)经受等离子体628和等离子630的作用。在蚀刻源600中蚀刻盘加工装置418可以类似于上面针对例如图2所述的方式进行。并且，蚀刻源600用以上针对图5A-5K所述的方式可安装进入例如400(图4A的)的溅射沉积工具。基本上同时施加等离子体628及等离子体630到处于浮动电位的盘保持夹具418的不同表面，使盘保持夹具418的不同表面能够实质上同时蚀刻。

尽管在本申请中公开了蚀刻源的各种用途，然而实施例不限于本申请所公开的那些。将被理解的是，即使本公开的各种实施例的很多特性已经在前面的说明书中被陈述，连同本公开的各种实施例的结构及功能的细节。此公开仅是示例性的，且可在本公开的原理内对尤其与部件的结构和装置有关的细节做出由所附的权利要求所表达的术语的广泛通用意义所指出的最大程度的改变。例如，元件可根据该蚀刻源的应用而改变，同时维持基本上相同的功能而不背离本公开的范围与精神。此外，尽管此处所述的实施例是针对用于蚀刻溅射沉积工具中的保持夹具的蚀刻源，将被本领域技术人员理解的是，本公开的教导可被应用到可安装进入溅射沉积工具之外的存储介质处理工具的蚀刻源，而不背离本公开的范围与精神。应注意到的是，气体入口、气体阀、气体线路配件等的数量及类型不限于以上实施例中所描述的那些。并且，气体入口、气体阀、气体线路等的位置可针对不同应用而不同且不限于以上所示的位置。

Claims (13)

1.一种设备，包括：

溅射沉积工具，所述溅射沉积工具具有多个隔间，所述多个隔间中的至少一个隔间具有至少一个安装板安装窗；以及

蚀刻源，包括至少一个安装板，所述至少一个安装板能够移除地安装到所述溅射沉积工具的所述多个隔间中的至少一个隔间的所述至少一个安装板安装窗中，其中所述至少一个安装板被制定尺寸以对应于所述至少一个安装板安装窗的开口的尺寸，并且其中所述开口在所述至少一个安装板安装到所述至少一个安装板安装窗中时由所述至少一个安装板关闭，

其中所述蚀刻源是平行电极蚀刻源，配置成蚀刻定位在所述平行电极之间的元件的相对表面，和

其中所述平行电极中的至少一个联接至所述至少一个安装板，和

其中所述平行电极连接至同一电源，并且所述同一电源的第一端子直接电连接至所述平行电极中的第一个电极，所述同一电源中的第二端子直接电连接至所述平行电极中的第二个电极，和

其中所述电源配置成在所述平行电极之间提供能够在所述平行电极之间形成等离子体的电压；和

其中定位在所述平行电极之间的所述元件配置成在所述等离子体内保持在所述元件没有收集到电流的浮动电位。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括存储介质保持夹具，所述存储介质保持夹具配置成在所述蚀刻源被安装到所述至少一个安装板安装窗中时穿过具有所述至少一个安装板安装窗的至少一个隔间且配置成穿过所述多个隔间的其它隔间，其中所述存储介质保持夹具配置成在所述平行电极之间穿过。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述蚀刻源为等离子体蚀刻源，并且其中定位在平行电极之间的所述元件是没有任何存储介质的存储介质保持夹具。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述平行电极被制定尺寸为与存储介质保持夹具的尺寸相对应。

5.根据权利要求1所述的设备，其中具有所述至少一个安装板安装窗的所述至少一个隔间为升降器隔间。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述蚀刻源是等离子体蚀刻源，并且其中定位在平行电极之间的所述元件是由存储介质保持夹具支撑的存储介质基板。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个安装板还包括气体入口。

8.根据权利要求1所述的设备，还包括连接到所述至少一个安装板的电馈通凸缘。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个安装板包括观察口。

10.根据权利要求5所述的设备，其中所述蚀刻源是等离子体蚀刻源，并且其中定位在平行电极之间的所述元件是由存储介质保持夹具支撑的存储介质基板。

11.根据权利要求5所述的设备，其中所述至少一个安装板还包括气体入口。

12.根据权利要求5所述的设备，还包括连接到所述至少一个安装板的电馈通凸缘。

13.根据权利要求5所述的设备，其中所述至少一个安装板包括观察口。