JP2010282688A - 真空容器及び処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器内の真空度を短時間で高められる真空容器及び処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部５１２ｃを備えた真空容器であって、空間部５１２ｃを囲む外壁部５１１と、外壁部５１１の空間部５１２ｃ側に配置された内壁部５１２とからなる２重壁構造を有しており、内壁部５１２が外壁部５１１の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、外壁部５１１が内壁部５１２の材料よりも剛性の高い材料からなり、内壁部５１２を加熱する加熱部５１５が内壁部５１２に取り付けられている真空容器６０１を用いることにより、上記課題を解決できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、真空容器及び処理装置に関する。特に、磁気記録媒体を製造するためのインライン式成膜装置に用いられる真空容器及び処理装置に関する。

近年、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。
特に、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、ＭＲヘッド、およびＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇はさらに激しさを増し、近年ではさらにＧＭＲヘッド、ＴｕＭＲヘッドなども導入され１年に約１００％ものペースで増加を続けている。

一方、ＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来の面内磁気記録方式（磁化方向が基板面に平行な記録方式）に代わる技術として近年急速に利用が広まっている。
垂直磁気記録方式では、情報を記録する記録層の結晶粒子が基板に対して垂直方向に磁化容易軸をもっている。この磁化容易軸とは、磁化の向きやすい方向を意味し、一般的に用いられているＣｏ合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造の（０００１）面の法線に平行な軸（ｃ軸）である。垂直磁気記録方式は、このように磁性結晶粒子の磁化容易軸が垂直方向であることにより、高記録密度が進んだ際にも、記録ビット間の反磁界の影響が小さく、静磁気的にも安定という特徴がある。
垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、中間層（配向制御層）、磁気記録層、保護層の順に成膜されるのが一般的である。また、保護層まで成膜した上で、表面に潤滑層を塗布する場合が多い。また、多くの場合、軟磁性裏打ち層とよばれる磁性膜が下地層の下に設けられる。下地層や中間層は磁気記録層の特性をより高める目的で形成される。具体的には、磁気記録層の結晶配向を整えると同時に磁性結晶の形状を制御する働きがある。

垂直磁気記録媒体の高記録密度化には、熱安定性を保ちながら低ノイズ化を実現する必要がある。ノイズを低減するための方法としては、一般的に２つの方法が用いられる。
１つ目は記録層の磁性結晶粒子を磁気的に分離、孤立化させることで、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を低減する方法、２つ目は磁性結晶粒子の大きさを小さくする方法である。
具体的には、例えば、記録層にＳｉＯ_２等を添加し、磁性結晶粒子がＳｉＯ_２等を多く含む粒界領域に取り囲まれた、いわゆるグラニュラ構造を有する垂直磁気記録層を形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

そして、グラニュラ構造を有する垂直磁気記録層を形成する方法として、非特許文献１には、ＣｏＣｒＰｔ合金とＳｉＯ_２を含有する複合型ターゲットを用い、アルゴン酸素混合ガス雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタによりグラニュラ構造を有する記録層を形成する方法が開示されている。この文献では、酸素含有雰囲気中で反応性スパッタを行うことにより、保磁力が増加するとともに記録再生特性が向上することが報告されている。
また、ＳｉＯ_２の濃度により最適な酸素分圧が決まり、ＳｉＯ_２濃度が低いほど最適酸素分圧が高くなること、酸素濃度が最適値を超えて過剰な状態になると磁気特性や記録再生特性が大幅に劣化することが報告されている。

ところで、前述のように磁気記録媒体は複数の薄膜を有して構成されている。このような磁気記録媒体は、例えば、磁気記録媒体を構成する各薄膜を成膜する複数の成膜装置を、ゲートバルブを介して一列に接続したインライン型成膜装置を用いて製造されるのが一般的である。

図１２は、前記インライン型成膜装置の一例を示す模式図である。図１２に示すように、前記インライン型成膜装置は、基板供給・収容室９０１、基板取り付け室９０２、キャリア転送室９０３、第１コーナー室９０４、第１シード層形成室（スパッタチャンバ）９０５、第１加熱室９０６、第２コーナー室９０７、第２加熱室９０８、第２シード層形成室（スパッタチャンバ）９０９、第１下地層形成室（スパッタチャンバ）９１０および第２下地層形成室（スパッタチャンバ）９１１、第１磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）９１２および第２磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）９１３、第３コーナー室９１４、第３磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）９１５および第４磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）９１６、第４コーナー室９１７、予備室９１８、第１保護膜形成室９１９および第２保護膜形成室９２０、予備室９２１および基板取り外し室９２２と、複数のキャリア９２５とを有している。これら各室９０１〜９２２内に、キャリア９２５を順次搬送する。

図１３は、前記成膜装置のスパッタチャンバを示す模式図である。
図１３に示すように、キャリア９２５には、複数の成膜用基板（非磁性基板）９２３、９２４が装着される。各室９１９〜９２５は、それぞれ真空ポンプ９３６が接続されており、これらの真空ポンプ９３６の動作によって減圧状態となされる。
なお、各成膜装置は、一対の電極を有する反応容器と、反応容器内にガスを供給するガス供給手段と、反応容器内のガスを排気する真空ポンプ等を有して構成される。このインライン型成膜装置では、成膜用基板が、各成膜装置内に順次搬送され、各成膜装置内で所定の薄膜が成膜される。したがって、インライン式成膜装置を一巡させることにより、成膜用基板に、成膜装置の数と同数の薄膜を成膜することができる。

各成膜装置間での成膜用基板の移行は、具体的には、次のような工程で行われる。なお、ここでは、第１の成膜装置で成膜用基板上に１層目の薄膜を成膜した後、これに続いて、第２の成膜装置、第３の成膜装置・・・第ｎの成膜装置で成膜を行う場合を例にする。
まず、（１）第１の成膜装置と第２の成膜装置との間のゲートバルブを開く、（２）第２の成膜装置の反応容器内に成膜用基板を搬入する、（３）ゲートバルブを閉じる、（４）第２の成膜装置の反応容器内を排気する、（５）第２の成膜装置の反応容器内に反応用ガスを導入する、（６）成膜用基板に対して成膜を行う、（７）第２の成膜装置内の反応用ガスを排気する、（８）第２の成膜装置と第３の成膜装置との間のゲートバルブを開く、（９）第３の成膜装置の反応容器内に成膜用基板を搬入する。そして、第２成膜装置の場合と同様に（３）〜（７）の工程を行う。さらに、成膜装置毎に（１）〜（７）の工程を行い、最後の成膜装置（第ｎの成膜装置）から成膜用基板を搬出する。

また、前記成膜装置を十数台環状に配置してなるインライン式成膜装置は、たとえば、１時間に数百枚程度の磁気記録媒体を生産することができる。通常、前記インライン式成膜装置は、１日くらいかけて整備した後、２週間ほど連続稼働することを繰り返して使用する。

前記連続稼働中に、前記インライン式成膜装置が緊急停止する場合がある。その原因で最も多いのは、前記成膜装置の内部に配置した被成膜基板が偶発的に落下して、前記成膜装置内の搬送機構に挟まる場合である。
この場合、（１）成膜装置を開放する工程と、（２）落下した基板を取り出す工程と、（３）成膜装置を閉じて減圧する工程と、（４）成膜装置を再稼働させる工程、の少なくとも４つ工程を行うことが必要となる。これらの工程で、（１）と（２）の工程は数分程度で済むが、（３）と（４）の工程では前記成膜装置内の真空度を高める必要があるので、通常、数時間程度の時間を要する。これにより、磁気記録媒体の製造効率は大幅に低下する。
特に、最近の磁気記録媒体は、前記磁気記録媒体を構成する磁性膜等が薄膜化され、また、その積層構造が複雑になっているため、前記成膜装置内の真空度（ベースプレッシャー）をより高める必要があり、磁気記録媒体の製造の再開により長い時間を要する。そのため、前記のトラブルが生じたとき、磁気記録媒体の製造効率はより低下する。

成膜装置内の真空度を短時間で高めることができれば、磁気記録媒体の製造を短時間で再開でき、磁気記録媒体の製造効率を向上させることができる。そして、成膜装置内の真空度を短時間で高める方法として、成膜装置で用いる真空容器をベーキングする方法が有効であることが知られている。

しかし、従来の真空容器は、ターゲット用カソード、ターゲット、真空ポンプおよび搬送機構などの磁気記録媒体の製造に用いられる多数の部品が取り付けられるため、剛性の高いステンレスが用いられており、前記ステンレスは熱伝導性が悪く、前記ステンレスからなる真空容器の加熱および冷却には時間がかかるので、前記真空容器のベーキングを短時間で完了させることは困難であった。

特開２００２−３４２９０８号公報

ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４，Ｊｕｌｙ ２００４，ｐｐ．２４９８−２５００

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、容器内の真空度を短時間で高められる真空容器及び処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
（１）内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部を備えた真空容器であって、前記空間部を囲む外壁部と、前記外壁部の前記空間部側に配置された内壁部とからなる２重壁構造を有しており、前記内壁部が前記外壁部の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記外壁部が前記内壁部の材料よりも剛性の高い材料からなり、前記内壁部を加熱する加熱部が前記内壁部に取り付けられていることを特徴とする真空容器。

（２）前記外壁部が、鉄、ステンレス、インコネルまたはハイマンガン鋼の何れかからなることを特徴とする（１）に記載の真空容器。
（３）前記内壁部が、銅またはアルミニウム合金であることを特徴とする（１）または（２）に記載の真空容器。
（４）前記外壁部と前記内壁部との間に断熱材が配置されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の真空容器。
（５）前記断熱材が、セラミックス材料であることを特徴とする（４）に記載の真空容器。

（６）前記外壁部と前記内壁部との間に断熱空間部が設けられていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の真空容器。
（７）前記外壁部と前記内壁部とが接して形成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の真空容器。
（８）前記内壁部が前記外壁部の前記空間部側を部分的に覆うように配置されていることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の真空容器。
（９）前記空間部が、前記内壁部に囲まれて前記空間部以外の領域から遮断されていることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の真空容器。
（１０）前記加熱部がヒーターであることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載の真空容器。

（１１）互いに対向する側壁を少なくとも一対有し、内部に空間部を有する反応容器と、前記反応容器に設けられた一対の電極と、基板搬出入口と、前記基板搬出入口から搬入された基板を搬送する基板搬送機構と、を有する処理装置であって、前記反応容器が、内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部を備えた真空容器であり、前記空間部を囲む外壁部と、前記外壁部の前記空間部側に配置された内壁部とからなる２重壁構造を有しており、前記内壁部が前記外壁部の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記外壁部が前記内壁部の材料よりも剛性の高い材料からなり、前記内壁部を加熱する加熱部が前記内壁部に取り付けられていることを特徴とする処理装置。

（１２）前記反応容器の上方に設けられ、一対の上部排気手段取り付け壁を有する上部排気手段取り付け室と、前記反応容器の下方に設けられ、一対の下部排気手段取り付け壁を有する下部排気手段取り付け室と、を有しており、前記反応容器と、前記上部排気手段取り付け室と、前記下部排気手段取り付け室と、からなる容器が、前記真空容器からなることを特徴とする（１１）に記載の処理装置。

（１３）前記上部排気手段取り付け壁の少なくとも一方に取り付けられた排気手段と、前記下部排気手段取り付け壁の少なくとも一方に取り付けられた排気手段と、を有することを特徴とする（１２）に記載の処理装置。

（１４）前記一対の電極の各対向面側に、それぞれ、ターゲットが設けられ、該ターゲットから弾き出されたスパッタ粒子を基板の表面に被着させることによって薄膜を成膜自在としてなることを特徴とする（１１）〜（１３）のいずれかに記載の処理装置。

上記の構成によれば、容器内の真空度を短時間で高められる真空容器及び処理装置を提供することができる。

本発明の真空容器は、内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部を備えた真空容器であり、前記空間部を囲む外壁部と、前記外壁部の前記空間部側に配置された内壁部とからなる２重壁構造を有しており、前記内壁部が前記外壁部の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記外壁部が前記内壁部の材料よりも剛性の高い材料からなり、前記内壁部を加熱する加熱部が前記内壁部に取り付けられている構成なので、加熱部により内壁部を加熱して、真空容器をベーキングすることにより、容器内を短時間で所定の真空度（ベースプレッシャー）まで減圧することができる。

本発明の真空容器は、前記内壁部が、銅またはアルミニウム合金である構成なので、内壁部を急速に加熱・冷却して、真空容器をベーキングすることにより、真空容器の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の処理装置は、互いに対向する側壁を少なくとも一対有し、内部に空間部を有する反応容器と、前記反応容器に設けられた電極と、基板搬出入口と、前記基板搬出入口から搬入された基板を搬送する基板搬送機構と、を有する処理装置であって、前記反応容器が、内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部を備えた真空容器であり、前記空間部を囲む外壁部と、前記外壁部の前記空間部側に配置された内壁部とからなる２重壁構造を有しており、前記内壁部が前記外壁部の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記外壁部が前記内壁部の材料よりも剛性の高い材料からなり、前記内壁部を加熱する加熱部が前記内壁部に取り付けられている構成なので、内壁部を加熱して、真空容器をベーキングすることにより、容器内を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。これにより、真空容器の内部に配置した基板が偶発的に落下して、前記真空容器内の搬送機構に挟まった場合にも、前記基板を取り出した後、短時間で所定の真空度まで減圧することができ、基板の表面処理効率を向上することができる。

本発明の実施形態である処理装置の一例を示す縦断面図である。 図１に示す処理装置の右側面図である。 図１に示す処理装置が備えるガス流入管を示す側面図である。 図１に示す処理装置の拡大断面図である。 図１に示す処理装置の拡大断面図である。 本発明の実施形態である処理装置の一例を示す縦断面図である。 図６に示す処理装置の拡大断面図である。 本発明の実施形態である処理装置の一例を示す縦断面図である。 図８に示す処理装置の拡大断面図である。 本発明の実施形態である処理装置の一例を示す縦断面図である。 図１０に示す処理装置の拡大断面図である。 インライン型成膜装置の一例を示す模式図である。 成膜装置のスパッタチャンバを示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態である処理装置の一例を示す縦断面図であって、図２は、図１に示す処理装置を図１中右側から見た側面図、図３は、図１に示す処理装置が備えるガス流入管を示す側面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である処理装置７０１は、互いに対向する側壁を少なくとも一対有し、内部に空間部を有する反応容器１０１と、反応容器１０１に設けられた電極と、基板搬出入口と、前記基板搬出入口から搬入された基板を、前記電極側に搬送するとともに、前記電極で処理が行われた前記基板を、前記基板搬出入口に搬送する基板搬送機構と、を有する。

＜真空容器＞
図１に示すように、本発明の実施形態である処理装置７０１は、本発明の実施形態である真空容器６０１を備えている。本発明の実施形態である真空容器６０１は、反応容器１０１と、上部真空ポンプ取り付け室１３４と、下部真空ポンプ取り付け室１３５と、を有する容器であり、内部に空間部５１２ｃが設けられている。
反応容器１０１と、上部真空ポンプ取り付け室１３４と、下部真空ポンプ取り付け室１３５との内部側（空間部５１２ｃ側）には、窓部などを除いて、内壁部５１２が設けられている。これにより、真空容器６０１に、反応容器１０１の隔壁と、上部真空ポンプ取り付け室１３４の隔壁と、下部真空ポンプ取り付け室１３５の隔壁と、からなる外壁部５１１と、内壁部５１２とからなる２重壁構造が形成されている。

図４は、図１に示すＡ部の拡大断面図であり、図５は、図１に示すＢ部の拡大断面図である。図４及び図５に示すように、本発明の実施形態である真空容器６０１は、容器外と容器内とを遮断する外壁部５１１と、外壁部５１１の内部側に配置された内壁部５１２と、外壁部５１１と内壁部５１２との間に設けられた断熱材５１３と、断熱材を離間するように形成された断熱空間部５１４と、内壁部５１２の内部側に配置された加熱部５１５と、を有している。

＜外壁部＞
図１および図２に示すように、外壁部５１１は、反応容器１０１の第１の側壁１０６、第２の側壁１０７、第３の側壁１０８、第４の側壁１０９、天板１４２および底板１４３、並びに、第１の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）１３４ａ、第２の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）１３４ｂおよび枠部１３４ｃ、第１の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）１３５ａ、第２の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）１３５ｂおよび枠部１３５ｃからなる。

外壁部５１１を構成する材料は、剛性の高い材料であれば特に限定されない。たとえば、鉄、ステンレス、インコネル、ハイマンガン鋼などを挙げることができる。これにより、真空容器６０１の剛性を保持することができる。

＜内壁部＞
図１に示すように、内壁部５１２は、窓部などを除いて、外壁部５１１の内側を覆うように形成されている。また、図１では省略しているが、内壁部５１２と前記窓部はシールされて接合されており、内壁部５１２に囲まれた空間部５１２ｃが閉じられた空間領域とされている。これにより、真空容器６０１の内部で空間部５１２ｃのみを減圧状態にでき、真空容器６０１の内部で空間部５１２ｃの真空度を短時間で高めることができる。

内壁部５１２を構成する材料は、熱伝導率の高い材料が好ましく、たとえば、銅またはアルミニウム合金などを挙げることができる。これにより、内壁部５１２を急速に加熱・冷却して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部の真空度を短時間で高めることができる。
また、内壁部５１２の厚さは、特に限定されるものではなく、たとえば、３ｍｍ程度とすることができる。

本願発明では、前述のように、真空容器壁を外壁部５１１と内壁部５１２の２重構造とするが、内壁部５１２のみによって真空容器６０１の真空を確保する場合は、内壁部５１２には１平方センチメートルあたり１ｋｇｆ（約１０Ｎ）の外圧が加わることとなる。本願発明の真空容器６０１でこのような構成を採用する場合、内壁部５１２がこのような外圧に耐えられるべく、内壁部５１２と外壁部５１１とを部分的に接合して補強する必要が生ずる。内壁部５１２と外壁部５１１とを接合する方法としては、それぞれの壁を構成する材料にしたがって多種多様の公知の接合方法を用いることができる。例えば、ネジ止め、噛合、溶接、ロウ付け、圧接、拡散接合、摩擦接合などの接合方法がある。ここで、内壁部５１２と外壁部５１１との間は後述するように断熱する必要があるため、内壁部５１２と外壁部５１１との接合は熱の移動を低減させるため部分的（スポット的）に行うのが好ましい。また、内壁部５１２は、真空容器６０１に取り付けられた、真空ポンプ、窓等のフランジ部を用いて外壁部５１１と接続し補強することもできる。加えて、後述の断熱材５１３を介して内壁部５１２と外壁部５１１とを接合しても良い。

＜断熱材＞
図４及び図５に示すように、外壁部５１１と内壁部５１２との間には、断熱材５１３が離間して配置されている。これにより、内壁部５１２を加熱しても、その熱が外壁部５１１へ伝導されることが少なく、内壁部５１２のみを急速に加熱・冷却することができ、真空容器６０１を短時間でベーキングして、真空容器６０１の内部の真空度を短時間で高めることができる。

断熱材５１３を構成する材料は、断熱性の高い材料が好ましく、たとえば、アルミナなどのセラミックス材料などを挙げることができる。これにより、外壁部５１１と内壁部５１２を効率よく断熱することができ、内壁部５１２の加熱・冷却を短時間で行うことができる。
断熱材５１３の厚さは、特に限定されるものではなく、たとえば、２ｍｍ程度とすることができる。

＜断熱空間部＞
図４及び図５に示すように、外壁部５１１と内壁部５１２との間には、断熱材５１３を離間するように断熱空間部５１４が形成されている。
外壁部５１１と内壁部５１２との間に断熱空間部５１４が設けられることにより、外壁部５１１と内壁部５１２を効率よく断熱することができ、内壁部５１２の加熱・冷却を短時間で行うことができる。

＜加熱部＞
図４及び図５に示すように、内壁部５１２の一面５１２ａには、薄型の加熱部５１５が取り付けられている。なお、加熱部５１５は配線（図示略）を介して電源部（図示略）に接続されており、前記電源部から電圧を印加することにより、加熱部５１５を任意の温度に加熱して、内壁部５１２を急速に昇温・降温して、真空容器６０１のベーキングを短時間で行うことができる。
加熱部５１５は、内壁部５１２を効率的に加熱できるものであれば特に限定されるものではなく、たとえば、リボンヒータなどを用いることができる。
また、加熱部５１５は、内壁部５１２の空間部５１２ｃ側の面５１２ａに取り付けられているが、これに限られるものではなく、たとえば、断熱空間部５１４側の面に取り付けてもよい。

図１〜図３に示す処理装置７０１は、縦型かつ薄型の反応容器（反応チャンバ）１０１と、反応容器１０１内に、不活性ガスおよび／または反応性ガスを供給するガス供給手段（図３参照）１０２と、反応容器１０１内のガスを排気する真空ポンプ１３０、１３１、１３２と、これら真空ポンプ１３０、１３１、１３２が取り付けられる上部真空ポンプ取り付け室１３４および下部真空ポンプ取り付け室１３５と、外部から搬入された２枚の被処理基板２００を所定の位置に搬送する基板搬送装置１０５とを有している。
反応容器１０１の一対の側壁１０６、１０７には、一対のカソード（プラズマ発生用の電極）１１３、１１５が、その電極面１１３ａ、１１５ａを互いに対向させて配設されており、さらに、図１中奥行き側に、一対のカソード（プラズマ発生電極）１１４が、一対のカソード１１３、１１５と横並びで、且つ、その電極面を互いに対向させて配設されている。すなわち、この処理装置７０１は、一対のカソードを２組有しているタイプとされている。

＜反応容器＞
反応容器１０１は、外部と反応空間１０１ａとを仕切る容器である。本願発明では、好ましくは、内壁部５１２によって気密性を確保し、内部が高真空状態とされるため耐圧性を有するものとされる。
なお、以下の説明では、この反応容器１０１において、図１中、右側の側壁を「第１の側壁１０６」、左側の側壁を「第２の側壁１０７」、図１の奥行き側の側壁を「第３の側壁１０８」、手前側の側壁を「第４の側壁１０９（図２参照）」と呼称する。

＜側壁＞
第１の側壁１０６および第２の側壁１０７は、図２に示す如く正面視正方形に近い若干縦長の長方形状をなしており、これら側壁同士の間に図１に示す如く扁平の縦長の空間を構成するように、相互の間隔を狭めて垂直に配置されている。そして、第１の側壁１０６と第２の側壁１０７の左右両側には、幅狭の第３の側壁１０８と第４の側壁１０９とが接続されるとともに、これら各側壁１０６〜１０９の上下両側には、天板（天井部）１４２と底板（底部）１４３とが接続されている。これら側壁１０６〜１０９と、天板１４２および底板１４３とによって囲まれた縦長の扁平の空間が、反応容器１０１の内部空間を構成する。

＜ベーキング後の真空容器の冷却＞
本願発明の処理装置７０１は、前述のように内壁部５１２と外壁部５１１の２重構造の真空容器６０１を採用している。これにより、外壁部５１１を構成する材料の熱容量等の影響を下げ、内壁部５１２をヒーター等により急速に昇温させることが可能となる。そして、ベーキング工程において、内壁部５１２の温度（以下、内壁温度）を急速に昇温して反応容器１０１の脱ガスを速やかに行うことができる。
しかしながら、処理装置７０１は、ベーキング工程後、ヒーターを切っても、内壁部５１２と外壁部５１１との間の空気等が滞留して内壁部５１２が断熱され、内壁温度がなかなか低下しない場合がある。そのため、ベーキング工程後、内壁部５１２と外壁部５１１との間に冷却ガスや冷却液を流し、反応容器１０１を速やかに冷却して、内壁温度を急速に低下させる方法を採用するのが好ましい。これにより、処理装置７０１を速やかに生産に供することが可能となる。
なお、本願発明で使用可能な冷却ガスとしては、空気、窒素ガス、炭酸ガス等を例示できる。また、冷却液としては、沸点がベーキング温度以上の油等を例示できる。

＜窓部＞
この反応容器１０１の第１の側壁１０６には、後述する第１のカソード（電極）１１３および第２のカソード（電極）１１４が取り付けられる第１の窓部１２７が設けられている。また、第２の側壁１０７には、後述する第３のカソード（電極）１１５および第４のカソード（電極）が取り付けられる第２の窓部１２８が第１の窓部１２７と対向するように設けられている。
第１の窓部１２７と第２の窓部１２８は、図２を参照する如く側面視横長のレーストラック形状とされ、互いの形成位置は互いに対向するように同一高さ位置とされている。
また、第１の側壁１０６には、第１の窓部１２７の下方に、後述する基板搬送装置室１３６を取り付けるための小型の第３の窓部１１６が設けられている。

一方、天板１４２には、後述する上部真空ポンプ取り付け室１３４を取り付けるための第４の窓部１４４が設けられ、底板１４３には、後述する下部真空ポンプ取り付け室１３５を取り付けるための第５の窓部１４５が設けられている。第４の窓部１４４は、天板１４２の奥行き方向の中央部に左端部から右端部に亘って設けられ、図１の上面視において、奥行き方向が幅広とされた長方形状をなしている。また、第５の窓部１４５は、底部１４３の奥行き方向の中央部に左端部から右端部に亘って設けられ、図１の下面視において、奥行き方向が第４の窓部１４４より幅狭とされた略正方形状をなしている。

＜カソード＞
第１のカソード１１３〜第４のカソードはいずれも同等の構成とされ、第１の窓部１２７に左右に並んで２基、第２の窓部１２８に左右に並んで２基取り付けられている。なお、図１および図２においては一部を略して示している。
具体的には、図２に示すように、第１のカソード１１３および第２のカソード１１４は、横方向に並んだ状態で、第１の側壁１０６に設けられた横長の第１の窓部１２７に、フレームを介して気密的に接合される。
また、第３のカソード１１５および第４のカソードは、横方向に並んだ状態で、第２の側壁１０７に設けられた第２の窓部１２８に、フレームを介して気密的に接合される。

そして、第１のカソード１１３〜第４のカソードは、それぞれ、その電極面が水平面に対して略直交するような縦置き状態となっており、第１のカソード１１３と第３のカソード１１５とは、その反応空間１０１ａ側の表面（電極面）１１３ａ、１１５ａ同士が対向し、第２のカソード１１４と第４のカソードとは、その反応空間１０１ａ側の表面（電極面）同士が対向した位置関係になっている。すなわち、第１のカソード１１３と第３のカソード１１５とが対をなし、第２のカソード１１４と第４のカソードとが対をなしている。
第１のカソード１１３〜第４のカソードには、それぞれ、図示略の電源に接続されており、これら電源によって電力が供給される。

＜ターゲット＞
ここで、この処理装置７０１を、例えばスパッタ法によって薄膜を成膜する成膜装置として用いる場合には、第１のカソード１１３〜第４のカソードの各電極面に、それぞれ、ターゲット１１７、１１８が離間して支持される。各ターゲット１１７、１１８は、それぞれ、板状をなし、目的とする薄膜の組成に応じた組成とされる。

各ターゲット１１７、１１８は、単体であってもよく、複数のターゲット片によって構成されていてもよい。また、各ターゲット１１７、１１８の平面形状は、特に限定されない。単体のターゲットの場合には、例えば、円形または円環状であるのが望ましく、各カソードと同軸的位置関係で配置されるのが望ましい。
例えば、処理装置７０１によってグラニュラ構造を有する磁性層を成膜する場合には、各ターゲット１１７、１１８として、それぞれＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含有する半円状のターゲット片と、ＳｉＯ_２を含有する半円状の酸化物ターゲット片などを複合して用いることもできる。
なお、各ターゲット１１７、１１８は必要に応じて設けられるものであり、例えば後述する反応性プラズマによる処理を行う場合には、省略される。

＜ガス流入管＞
反応容器１０１の内部には、図３に示す形状の第１のガス流入管１２１〜第４のガス流入管１２４がそれぞれ配設されている。
図３に示すように、第１のガス流入管１２１〜第４のガス流入管１２４は、それぞれ、一方向に延在された直管部１２５と、直管部１２５の一端に連結された円環状の環状部１２６とを有し、環状部１２６の内周壁１２６ｃに、複数のガス放出口１２６ａが円周に沿って略等間隔に設けられている。
環状部１２６に設けられるガス放出口１２６ａの孔径は、該ガス放出口１２６ａの直管部１２５に対する位置に応じて、各孔からの放出ガス量が一定となるように変えることが好ましい。具体的には、環状部１２６を流れるガスの上流側においては孔径を小さくし、下流においては孔径を大きくすることが好ましい。

第１のガス流入管１２１〜第４のガス流入管１２４は、各直管部１２５の他端が延出されて、それぞれ反応容器１０１の外部に設けられているガス供給手段１０２に接続されている。また、第１のガス流入管１２１〜第４のガス流入管１２４の各環状部１２６は、第１のカソード１１３〜第４のカソードと各被処理基板２００との間の空間（反応空間１０１ａ）の外周を囲むように配置されている。

ガス供給手段１０２と各ガス流入管１２１〜１２４とを接続する各配管の途中には、図示しないバルブが設けられている。これらのバルブは、それぞれ、図示しない制御機構によって開閉が制御されるように構成されている。
ガス供給手段１０２によって送出されるガスは、上述の各バルブによって流量が制御されつつ、第１のガス流入管１２１〜第４のガス流入管１２４に、それぞれ、導入される。
各ガス流入管１２１〜１２４に導入されたガスは、直管部１２５を通過して環状部１２６に流入する。そして、このガスは、図３中矢印に示されるように、円環状に配置されている複数のガス放出口１２６ａから放出され、被処理基板２００の外周部２００ｂから中央部２００ａへ向けて流れる。

＜上部真空ポンプ取り付け室、下部真空ポンプ取り付け室＞
上部真空ポンプ取り付け室（上部排気手段取り付け室）１３４は、その下端部が、反応容器１０１の第４の窓部１４４の周囲に取り付けられ、その内部が、反応容器１０１内の空間と連通している。
上部真空ポンプ取り付け室１３４は、一対の上部真空ポンプ取り付け壁（第１の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａ、第２の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ｂ）と、一対の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａ、１３４ｂ同士の間隙を第４の窓部１４４側を除いて囲む枠部１３４ｃとを有する。

第１の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）１３４ａおよび第２の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）１３４ｂは、それぞれ、第４の窓部１４４の右端部の外側および左端部の外側（第１の側壁１０６および第２の側壁１０７の各上端面）に縦置き状に取り付けられており、その面方向が第１の側壁１０６および第２の側壁１０７と略平行となっている。
図２に示すように、各上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａ、１３４ｂは、側面視で、上方において半円状をなし、下端部において第４の窓部１４４の奥行き方向の長さと略等しい長さの直線状をなしており、下端部が第１の側壁１０６および第２の側壁１０７の上端部に取り付けられている。第１の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａには、後述する第１の真空ポンプ１３０の吸引口と連通する開口が設けられており、第２の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ｂには、後述する第２の真空ポンプ１３１の吸引口と連通する開口が設けられている。

下部真空ポンプ取り付け室（下部排気手段取り付け室）１３５は、その上端部が、反応容器１０１の第５の窓部１４５の周囲に固定され、その内部が、反応容器１０１内の空間と連通している。
下部真空ポンプ取り付け室１３５は、一対の下部真空ポンプ取り付け壁（第１の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａ、第２の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ｂ）と、一対の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａ、１３５ｂ同士の間隙を第５の窓部１４５側を除いて囲む枠部１３５ｃとを有する。

第１の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）１３５ａおよび第２の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）１３５ｂは、第５の窓部１４５の右端部の外側および左端部の外側に縦置き状に取り付けられており、その面方向が第１の側壁１０６および第２の側壁１０７と略平行となっている。
図２に示すように、各下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａ、１３５ｂは、側面視で、各辺の長さが第５の窓部の奥行き方向の長さと略等しい略正方形状をなしている。また、このうち第１の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａには、後述する第３の真空ポンプ１３２の吸引口と連通する開口が設けられている。

＜排気手段＞
第１の真空ポンプ（排気手段）１３０〜第３の真空ポンプ（排気手段）１３２は、それぞれ、吸引機構と、吸引機構のガス通路と連通する吸引口と、吸引口の周囲に設けられたフランジ１３０ａ〜１３２ａと、吸引口の内部に設けられた図示しないゲートバルブとを有している。ゲートバルブは、図示しない制御機構によって開閉が制御されるように構成されている。

このうち第１の真空ポンプ１３０は、そのフランジ１３０ａが第１の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａに設けられた開口の周囲に取り付けられ、上部真空ポンプ取り付け室１３４に固定されている。また、第２の真空ポンプ１３１は、そのフランジ１３１ａが第２の上部真空ポンプ取り付け壁１３４ｂに設けられた開口の周囲に取り付けられ、上部真空ポンプ取り付け室１３２に固定されている。また、第３の真空ポンプ１３２は、そのフランジ１３２ａが第１の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａに設けられた開口の周囲に取り付けられ、下部真空ポンプ取り付け室１３５に固定されている。
各真空ポンプ１３０〜１３２は、反応容器１０１内を減圧状態にしたり、被処理基板２００に処理を行う際および処理を行った後、反応容器１０１内のガスを所定の流量で排気する。

ここで、従来の処理装置は、上部真空ポンプ取り付け室１３４および下部真空ポンプ取り付け室１３５と、を有しておらず、真空ポンプは、反応容器の底部のみ、または、天井部と底部に直接取り付けられていた。すなわち、真空ポンプは、そのフランジが、例えば底部に設けられた開口の周囲に取り付けられることによって反応容器に固定されていた。

ここで、この真空ポンプのフランジ径は、真空ポンプの排気能力が高くなる程大きくなる。このため、従来の成膜装置で、排気能力の高い真空ポンプを取り付けるためには、フランジを取り付けるスペースを確保すべく天井部および底部の面積を大きくすること、すなわち、第１の側壁と第２の側壁との離間距離（反応容器の横幅）を大きくすることが必要となっていた。しかし、反応容器の横幅を大きくすると、反応容器の容積も大きくなるため、排気能力の高い真空ポンプをもってしても、反応容器内を排気するのに長時間を要してしまう。つまり、底部や天井部に真空ポンプを取り付ける構成では、真空ポンプの排気能力を高めることと反応容器の容積を小さく抑えることとの両立が難しく、どうしても反応容器内を排気するのに要する時間が長くなってしまう。

これに対して、本発明の処理装置７０１では、反応容器１０１の天井部に、上部真空ポンプ取り付け室１３４が設けられ、該上部真空ポンプ取り付け室１３４の側壁を構成する各上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａ、１３４ｂに、それぞれ、真空ポンプ１３０、１３１が取り付けられている。また、反応容器１０１の底部に、下部真空ポンプ取り付け室１３５が設けられ、該下部真空ポンプ取り付け室１３５の側壁の一方を構成する第１の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａに真空ポンプ１３２が取り付けられている。

この場合、フランジ径の大きい真空ポンプを取り付けるためには、各上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａ、１３４ｂおよび各下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａ、１３５ｂの面積を大きくすればよく、これによる排気容積の増大は、反応容器１０１の横幅を大きくする場合に比べて小さく抑えられる。すなわち、本発明の処理装置７０１では、各上部真空ポンプ取り付け壁１３４ａ、１３４ｂおよび第１の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａに、それぞれ、真空ポンプ１３０〜１３２が取り付けられる構成であることにより、排気容積を小さく抑えながら、排気能力の高い真空ポンプ（フランジ径の大きい真空ポンプ）を用いることができる。また、各上部真空ポンプが取り付け壁１３４ａ、１３４ｂおよび各下部真空ポンプ取り付け壁１３５ａ、１３５ｂに、少なくとも１台の真空ポンプを取り付けることができるため、反応容器１０１の底部や天井部に直接真空ポンプを取り付ける構成に比べて多数の真空ポンプを取り付けることができる。これにより、反応容器１０１内の排気を短時間で行うことができる。

真空ポンプ１３０〜１３２としては、ターボ分子ポンプやクライオポンプを用いるのが望ましく、ターボ分子ポンプを用いることがより望ましい。
ターボ分子ポンプは、油を使用しないため清浄度（クリーン度）が高く、また、排気速度が大きいので高い真空度が得られる。さらにまた、比較的反応性の高いガスをも排気することができる。このため、ターボ分子ポンプを用いることにより、ガスの種類に関わらず、反応容器１０１内のガスを効率よく排気することができる。

クライオポンプは、排気速度やクリーン度がターボ分子ポンプより優れている。得に、クライオポンプは溜め込み式のポンプであるため、不純物の発生が少なく、反応容器内をクリーンな排気環境に保つことが可能である。その反面、溜め込み式のポンプであるため、可燃ガスやハロゲンガスなどの反応性の高いガスの排気には適さない、定期的にポンプの再生処理を行う必要があるという短所がある。
このため、反応容器１０１内に供給されるガスが反応性の高いガスである場合には、ターボ分子ポンプを主体として排気を行うことが望ましい。

なお、第１の真空ポンプ１３０および第２の真空ポンプ１３１としてターボ分子ポンプを用い、第３の真空ポンプ１３２としてクライオポンプを使用する。これにより、反応容器１０１内を短時間で排気することができ、また、反応容器１０１内を精度よく所定の減圧状態とすることができる。また、清浄度の高い環境で各種処理を行うことができる。また、さらに、反応容器１０１内に供給されるガスが反応性の高いものである場合には、ターボ分子ポンプ（第１の真空ポンプ１３０および第２の真空ポンプ１３１）を主体として排気を行うことにより、このようなガスの排気を正常に行うことができる。

また、上側に２台の真空ポンプ１３０、１３１が取り付けられ、下側に１台の真空ポンプ１３２が取り付けられているが、真空ポンプの台数はこれに限るものではない。例えば、上側の真空ポンプの台数は、１台であってもよく、３台以上であっても構わない。また、下側には、真空ポンプを取り付けなくてもよく、２台以上の真空ポンプを取り付けても構わない。例えば、下側に２台の真空ポンプを取り付ける場合、もう１台の真空ポンプは、第２の下部真空ポンプ取り付け壁１３５ｂに第３の真空ポンプ１３２と対向するように取り付けられる。

反応容器１０１内を排気するのに要する時間は、真空ポンプの数が多くなる程短縮されるが、真空ポンプの数が余り多くなると、装置の大型化、消費電力の増大を招くおそれがある。このような観点から、上側および下側に取り付けられる真空ポンプの数は、それぞれ、２台を上限とするのが望ましい。

また、反応空間１０１ａの下方に複雑な形状の機器（本実施形態ではキャリア搬送装置１３７）が設けられている場合には、下側に少なくとも１台の真空ポンプが取り付けられているのが望ましい。
反応空間１０１ａの下方にキャリア搬送装置１３７が設けられた構成で、下側に真空ポンプが取り付けられていないと、上側の真空ポンプ１３０、１３１によって反応容器１０１内を排気する際、キャリア搬送装置１３７の駆動機構１４１等が流動抵抗となり易く、反応容器１０１内を目的の減圧状態とするのに長時間を要してしまう。これに対して、下側に真空ポンプ１３２が取り付けられていると、この真空ポンプ１３２とキャリア搬送装置１３７とが近接していることから、キャリア搬送装置１３７の周囲の空間を効率よく排気することができる。その結果、反応容器１０１内を短時間に目的の減圧状態とすることができる。

ここで、本実施形態の処理装置７０１では、上側に２台の真空ポンプ１３０、１３１が取り付けられ、下側に１台の真空ポンプ１３２が取り付けられている。
このため、上側に取り付けられた２台の真空ポンプ１３０、１３１が共同して働くとともに、下側に取り付けられた真空ポンプ１３２によってキャリア搬送装置１３７の周囲が効率よく排気される。これにより、反応容器１０１内を短時間に所定の減圧状態とすることができる

＜内壁部加熱機構＞
本実施形態の処理装置７０１では、内壁部５１２に加熱部５１５が取り付けられ、内壁部５１２を加熱することができる構成とされている。これにより、前記排気処理工程において、排気を開始すると同時に内壁部５１２を加熱することにより、真空容器６０１の内部の真空度を短時間で高めることができる。

＜基板搬送装置＞
基板搬送装置１０５は、外部から搬入された被処理基板２００を、第１のカソード１１３と第３のカソード１１５の間、および、第２のカソード１１４と第４のカソードとの間に、被処理基板２００の両面が電極面１１３ａ、１１５ａまたは電極面１１４ａと対向するように、かつ、縦置き状態となるように搬送する。
この基板搬送装置１０５は、基板搬送装置室１３６と、キャリア搬送装置１３７と、キャリア搬送装置１３７に保持された第１のキャリア１３８および第２のキャリアとを有する。
なお、第２のキャリアおよび第２のキャリア保持部は、第１のキャリア１３８および後述する第１のキャリア保持部１４０と同様の構成とされており、図示は省略する。

基板搬送装置は図１及び図２に示すように、前記のようなキャリア１３８を搬送させる搬送機構として、キャリア１３８を非接触状態で駆動する駆動機構１４１を備えている。
この駆動機構１４１は、キャリア１３８の下部にキャリア１３８の移動方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された複数の磁石２０２と、その下方にキャリア１３８の搬送方向（図１の紙面垂直方向、図２の左右方向）に沿って配置された回転磁石２０３とを備え、この回転磁石２０３の外周面には、Ｎ極とＳ極とが二重螺旋状に交互に並んで形成されている。

また、複数の磁石２０２と回転磁石２０３との間には、真空隔壁２０４が介在されている。この真空隔壁２０４は、複数の磁石２０２と回転磁石２０３とが磁気的に結合されるように透磁率の高い材料で形成されている。また、真空隔壁２０４は、回転磁石２０３の周囲を囲むことによって、反応容器１０１の内側と大気側とを隔離している。

また、回転磁石２０２は、回転モータ２０５により回転駆動される回転軸２０６と互いに噛合される複数のギアを介して連結されている。これにより、回転モータ２０５からの駆動力を回転軸２０６を介して回転磁石２０４に伝達しながら、この回転磁石２０４を軸回りに回転させることが可能となっている。

以上のように構成される基板搬送装置は、キャリア１３８側の磁石２０２と回転磁石２０４とを非接触で磁気的に結合させながら、回転磁石２０３を軸回りに回転させることにより、キャリア１３８を回転磁石２０３の軸方向（図１の紙面垂直方向、図２の左右方向）に沿って直線駆動する。

また、反応容器１０１内には、搬送されるキャリア１３８をガイドするガイド機構として、水平軸回りに回転自在に支持された複数の主ベアリング１７５がキャリア１３８の搬送方向（図１の紙面垂直方向、図２の左右方向）に並んで設けられている。一方、キャリア１３８は、支持台２２６の下部側に複数の主ベアリング１７５が係合されるガイドレール１７６を有しており、このガイドレール１７６には、溝部が支持台２２６の長手方向に沿って形成されている。

また、反応容器１０１内には、垂直軸回りに回転自在に支持された一対の副ベアリング１７７が、その間にキャリア１３８を挟み込むようにして設けられている。これら一対の副ベアリング１７７は、複数の主ベアリング１７５と同様に、キャリア１３８の搬送方向に複数並んで設けられている。

なお、主ベアリング１７５及び副ベアリング１７７は、機械部品の摩擦を減らし、スムーズな機械の回転運動を確保する軸受であって、具体的には転がり軸受からなり、反応容器１０１内に設けられたフレーム（取付部材）に固定された支軸（図示略）に回転自在に取り付けられている。
キャリア１３８は、ガイドレール１７６に複数の主ベアリング１７５を係合させた状態で、これら複数の主ベアリング１７５の上を移動すると共に、一対の副ベアリング１７７の間に挟み込まれることによって、その傾きが防止されていて、被処理基板２００を垂直に保持したまま搬送することができるように構成されている。

次に、キャリア１３８を移動させてカソード１１５、１１５間に被処理基板２００を位置させた状態で、反応空間１０１ａに、例えばハロゲンを含有するガス（ハロゲン含有ガス）が供給され、また、第１のカソード１１３〜第４のカソードにそれぞれ電力が供給されると、反応空間に供給されたハロゲン含有ガスがプラズマ化し、ハロゲンイオンを含有する反応性プラズマが生成する。この反応性プラズマによって、各被処理基板２００の表面がプラズマ処理される。

また、第１のカソード１１３〜第４のカソードの各電極面にターゲット１１７、１１８が支持されている場合に、反応空間１０１ａに、例えば反応性ガスと不活性ガスとの混合ガスが供給され、第１のカソード１１３〜第４のカソードにそれぞれ電力が供給されると、反応空間１０１ａに供給された混合ガスが、プラズマ化する。そして、このプラズマ中で生成された不活性ガスのイオンが、各ターゲットに衝突し、各ターゲットからターゲット物質（スパッタ粒子）が弾き出される。弾き出されたスパッタ粒子はその一部が活性化された反応ガスと反応し、各被成膜基板２００の各表面に被着する。これにより、２枚の被成膜基板２００の両面に、スパッタ膜が成膜される。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、内部を減圧状態として基板２００の表面処理が可能な空間部５１２ｃを備えた真空容器であり、空間部５１２ｃを囲む外壁部５１１と、外壁部５１１の空間部５１２ｃ側に配置された内壁部５１２とからなる２重壁構造を有しており、内壁部５１２が外壁部５１１の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、外壁部５１１が内壁部５１２の材料よりも剛性の高い材料からなり、内壁部５１２を加熱する加熱部５１５が内壁部５１２に取り付けられている構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度（ベースプレッシャー）まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、外壁部５１２が、鉄、ステンレス、インコネルまたはハイマンガン鋼の何れかからなる構成なので、真空容器６０１の剛性を保持した真空容器６０１とすることができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、内壁部５１２が、銅またはアルミニウム合金である構成なので、内壁部５１２を急速に加熱・冷却して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、外壁部５１１と内壁部５１２との間に断熱材５１３が配置されている構成なので、外壁部５１１と内壁部５１２を効率よく断熱することができ、内壁部５１２の加熱・冷却をより短時間で行って、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、断熱材５１３が、セラミックス材料である構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、外壁部５１１と内壁部５１２との間に断熱空間部５１４が設けられている構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、空間部５１２ｃが、内壁部５１２に囲まれて空間部５１２ｃ以外の領域から遮断されている構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０１は、加熱部５１５がヒーターである構成なので、内壁部５１２を効率よく加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である処理装置７０１は、互いに対向する側壁を少なくとも一対有し、内部に空間部５１２ｃを有する反応容器１０１と、反応容器１０１に設けられた電極と、基板搬出入口と、前記基板搬出入口から搬入された基板２００を搬送する基板搬送機構１３７と、を有する処理装置であって、反応容器１０１が、内部を減圧状態として基板２００の表面処理が可能な空間部５１２ｃを備えた真空容器６０１であり、空間部５１２ｃを囲む外壁部５１１と、外壁部５１１の空間部５１２ｃ側に配置された内壁部５１２とからなる２重壁構造を有しており、内壁部５１２が外壁部５１１の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、外壁部５１１が内壁部５１２の材料よりも剛性の高い材料からなり、内壁部５１２を加熱する加熱部が内壁部５１２に取り付けられている構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度（ベースプレッシャー）まで減圧することができる。これにより、真空容器６０１の内部に配置した基板２００が偶発的に落下して、真空容器６０１内の搬送機構（基板搬送機構）１３７に挟まった場合にも、基板２００を取り出した後、短時間で所定の真空度（ベースプレッシャー）まで減圧することができ、基板の表面処理効率を維持することができる。

本発明の実施形態である処理装置７０１は、反応容器１０１の上方に設けられ、一対の上部排気手段取り付け壁を有する上部排気手段取り付け室１３４と、前記反応容器の下方に設けられ、一対の下部排気手段取り付け壁を有する下部排気手段取り付け室１３５と、を有しており、反応容器１０１と、上部排気手段取り付け室１３４と、下部排気手段取り付け室１３５と、からなる容器が、真空容器６０１からなる構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である処理装置７０１は、前記上部排気手段取り付け壁の少なくとも一方に取り付けられた排気手段１３０、１３１と、前記下部排気手段取り付け壁の少なくとも一方に取り付けられた排気手段１３２と、を有する構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である処理装置７０１は、前記一対の電極の各対向面側に、それぞれ、ターゲットが設けられ、該ターゲットから弾き出されたスパッタ粒子を基板の表面に被着させることによって薄膜を成膜自在としてなる構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０１をベーキングすることにより、真空容器６０１の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の実施形態である処理装置の別の一例を説明する図である。
図６に示すように、本発明の実施形態である処理装置７０２は、反応容器１０１の側壁１０６、１０７を覆うとともに、上部排気手段取り付け室１３４の側壁１３４ａ、１３４ｂを部分的に覆うように内壁面５１２が形成されているほかは第１の実施形態と同様の構成とされている。なお、第１の実施形態で示した部材と同一の部材については同一の符号を付して示している。

図７は、図６に示すＣ部の拡大断面図である。図７に示すように、本発明の実施形態である真空容器６０２は、上部排気手段取り付け室１３４の側壁１３４ａ、１３４ｂでは、容器外と容器内とを遮断する外壁部５１１と、外壁部５１１の内部側（内側）に配置された内壁部５１２と、外壁部５１１と内壁部５１２との間に設けられた断熱材５１３と、断熱材を離間するように形成された断熱空間部５１４と、内壁部５１２の内部側に配置された加熱部５１５と、を有している。

真空容器６０２が、このように内壁部５１２が外壁部５１１の内部側（空間部５１２ｃ側）に部分的に配置されている構成であってもよい。このような構成であっても、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０２をベーキングすることにより、真空容器６０２の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０２は、内壁部５１２が外壁部５１１の内側を部分的に覆うように配置されている構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０２をベーキングすることにより、真空容器６０２の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

（第３の実施形態）
図８は、本発明の実施形態である処理装置の別の一例を説明する図である。
図８に示すように、本発明の実施形態である処理装置７０３は、断熱空間部が形成されず、断熱材５１３が外壁部５１１と内壁部５１２の間を充填するように形成されているほかは第１の実施形態と同様の構成とされている。なお、第１の実施形態で示した部材と同一の部材については同一の符号を付して示している。

図９は、図８に示すＤ部の拡大断面図である。図９に示すように、本発明の実施形態である真空容器６０３は、容器外と容器内とを遮断する外壁部５１１と、外壁部５１１の内部側（内側）に配置された内壁部５１２と、外壁部５１１と内壁部５１２との間に設けられた断熱材５１３と、内壁部５１２の内部側に配置された加熱部５１５と、を有している。

真空容器６０３が、このように断熱空間部が形成されず、断熱材５１３が外壁部５１１と内壁部５１２の間を充填するように形成される構成であってもよい。このような構成であっても、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０３をベーキングすることにより、真空容器６０３の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０３は、断熱材５１３が外壁部５１１と内壁部５１２とからなる２重壁構造を有する構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０３をベーキングすることにより、真空容器６０３の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

（第４の実施形態）
図１０は、本発明の実施形態である処理装置の別の一例を説明する図である。
図１０に示すように、本発明の実施形態である処理装置７０４は、空間部および断熱材が設けられていないほかは第１の実施形態と同様の構成とされている。なお、第１の実施形態で示した部材と同一の部材については同一の符号を付して示している。

図１１は、図１０に示すＥ部の拡大断面図である。図１１に示すように、本発明の実施形態である真空容器６０４は、容器外と容器内とを遮断する外壁部５１１と、外壁部５１１の内部側（内側）に配置された内壁部５１２と、内壁部５１２の内部側に配置された加熱部５１５と、を有している。

真空容器６０４が、このように空間部および断熱材が設けられずに作製される構成であってもよい。このような構成であっても、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０４をベーキングすることにより、真空容器６０４の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

本発明の実施形態である真空容器６０４は、外壁部５１１と内壁部５１２とが接して形成されている構成なので、内壁部５１２を加熱して、真空容器６０３をベーキングすることにより、真空容器６０４の内部を短時間で所定の真空度まで減圧することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示す処理装置を、次のようにして作製した。
まず、外壁部がステンレス製部材からなる処理装置を用意した。なお、前記外壁部は、図１に示す反応容器１０１の第１の側壁１０６、第２の側壁１０７、第３の側壁１０８、第４の側壁１０９、天板１４２および底板１４３、並びに、第１の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）１３４ａ、第２の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）１３４ｂおよび枠部１３４ｃ、第１の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）１３５ａ、第２の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）１３５ｂおよび枠部１３５ｃである。
次に、前記外壁部の内部側に、厚さ２ｍｍ程度のアルミナ製断熱材を、約５ｃｍ間隔で離間するように配置した。
次に、前記アルミナ製断熱材を前記外壁部と挟むように、厚さ２ｍｍ程度の銅板を配置して内壁部を形成した後、各銅板の間を所定のシール材でシールするとともに、窓部等の接合部分も前記シール材でシールした。シールにはロウ付けを用いた。なお、銅製の内壁部が外圧に耐えられるよう、内壁部と外壁部とをスポット的にロウ付けした。なお、真空容器の真空は内壁によって確保した。

次に、前記銅板の表面に所定の間隔でリボンヒータを取り付けた。
次に、前記処理装置に真空ポンプを接続した。前記真空ポンプはフランジ径８インチのものを上側に２台（第１の真空ポンプおよび第２の真空ポンプ）設置し、下側に１台（第３の真空ポンプ）設置した。

「排気特性評価」
実施例１の処理装置の各真空ポンプを動作させると同時に、内壁部を加熱して真空容器のベーキングを開始した。そして、内壁部の最高加熱温度は１２０℃、加熱時間は１時間の条件でベーキングし、ベーキングを切ってから所定の真空度（５×１０^−６Ｐａ）となるまでの時間は２時間であった。
最後に、真空容器内が所定の真空度となった後、内壁部の温度が室温となったのを確認して、所定の成膜を行い、磁気記録媒体を作製した。前記磁気記録媒体の特性は所望の値を示した。

（比較例１）
内壁部および断熱材を配置しなかったほかは実施例１と同様にして比較例１の処理装置を作製した。
次に、実施例１と同様にして、排気特性評価を行った。比較例１の処理装置で、所定の真空度（５×１０^−６Ｐａ）となるまでの時間は８時間であった。

本発明の真空装置及び処理装置は、短時間で所定の真空度まで減圧することができる装置であり、磁気記録媒体などの製造効率を飛躍的に向上させることができるので、磁気記録媒体を製造・利用する産業において利用可能性がある。

１０１…反応容器、１０１ａ…反応空間、１０２…ガス供給手段、１０５…基板搬送装置、１０６（５１１）〜１０９（５１１）…側壁、１１３…第１のカソード（プラズマ発生用の電極）、１１３ａ…電極面、１１４…第２のカソード（プラズマ発生用の電極）、１１５…第３のカソード（プラズマ発生用の電極）、１１５ａ…電極面、１１６…窓部、１２１〜１２４…第１〜第４のガス流入管、１２５…直管部、１２６…環状部、１２６ａ…ガス放出口、１２６ｃ…内周壁、１３０、１３１、１３２…真空ポンプ（排気手段）、１３０ａ、１３１ａ、１３２ａ…フランジ、１３４…上部真空ポンプ取り付け室（上部排気手段取り付け室）、１３４ａ（５１１）…第１の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）、１３４ｂ（５１１）…第２の上部真空ポンプ取り付け壁（上部排気手段取り付け壁）、１３５…下部真空ポンプ取り付け室（下部排気手段取り付け室）、１３５ａ（５１１）…第１の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）、１３５ｂ（５１１）…第２の下部真空ポンプ取り付け壁（下部排気手段取り付け壁）、１３６…基板搬送装置室、１３７…キャリア搬送装置（基板搬送機構）、１３８…第１のキャリア、１４０…キャリア保持部、１４１…駆動機構、１５０…磁石、２００…被処理基板（基板）、２００ａ…中央部、２００ｂ…外周部、３００…磁気記録再生装置、５１１…外壁部、５１２…内壁部，５１２ａ…一面、５１３…断熱部、５１４…断熱空間部、５１５…加熱部、６０１、６０２、６０３、６０４…真空容器、７０１、７０２、７０３、７０４…処理装置（成膜装置）、９０１…基板供給・収容室、９０２…基板取り付け室、９０３…キャリア転送室、９０４…第１コーナー室、９０５…第１シード層形成室（スパッタチャンバ）、９０６…第１加熱室、９０７…第２コーナー室、９０８…第２加熱室、９０９…第２シード層形成室（スパッタチャンバ）、９１０…第１下地層形成室（スパッタチャンバ）、９１１…第２下地層形成室（スパッタチャンバ）、９１２…第１磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）、９１３…第２磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）、９１４…第３コーナー室、９１５…第３磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）、９１６…第４磁気記録膜形成室（スパッタチャンバ）、９１７…第４コーナー室、９１８…予備室、９１９…第１保護膜形成室、９２０…第２保護膜形成室、９２１…予備室、９２２…基板取り外し室、９２３、９２４…成膜用基板（非磁性基板）、９２５…キャリア。

Claims (14)

1. 内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部を備えた真空容器であって、
   前記空間部を囲む外壁部と、前記外壁部の前記空間部側に配置された内壁部とからなる２重壁構造を有しており、
   前記内壁部が前記外壁部の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、
   前記外壁部が前記内壁部の材料よりも剛性の高い材料からなり、
   前記内壁部を加熱する加熱部が前記内壁部に取り付けられていることを特徴とする真空容器。
2. 前記外壁部が、鉄、ステンレス、インコネルまたはハイマンガン鋼の何れかからなることを特徴とする請求項１に記載の真空容器。
3. 前記内壁部が、銅またはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空容器。
4. 前記外壁部と前記内壁部との間に断熱材が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空容器。
5. 前記断熱材が、セラミックス材料であることを特徴とする請求項４に記載の真空容器。
6. 前記外壁部と前記内壁部との間に断熱空間部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空容器。
7. 前記外壁部と前記内壁部とが接して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空容器。
8. 前記内壁部が前記外壁部の前記空間部側を部分的に覆うように配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空容器。
9. 前記空間部が、前記内壁部に囲まれて前記空間部以外の領域から遮断されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空容器。
10. 前記加熱部がヒーターであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の真空容器。
11. 互いに対向する側壁を少なくとも一対有し、内部に空間部を有する反応容器と、前記反応容器に設けられた一対の電極と、基板搬出入口と、前記基板搬出入口から搬入された基板を搬送する基板搬送機構と、を有する処理装置であって、
    前記反応容器が、内部を減圧状態として基板の表面処理が可能な空間部を備えた真空容器であり、前記空間部を囲む外壁部と、前記外壁部の前記空間部側に配置された内壁部とからなる２重壁構造を有しており、前記内壁部が前記外壁部の材料よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記外壁部が前記内壁部の材料よりも剛性の高い材料からなり、前記内壁部を加熱する加熱部が前記内壁部に取り付けられていることを特徴とする処理装置。
12. 前記反応容器の上方に設けられ、一対の上部排気手段取り付け壁を有する上部排気手段取り付け室と、前記反応容器の下方に設けられ、一対の下部排気手段取り付け壁を有する下部排気手段取り付け室と、を有しており、
    前記反応容器と、前記上部排気手段取り付け室と、前記下部排気手段取り付け室と、からなる容器が、前記真空容器からなることを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
13. 前記上部排気手段取り付け壁の少なくとも一方に取り付けられた排気手段と、前記下部排気手段取り付け壁の少なくとも一方に取り付けられた排気手段と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
14. 前記一対の電極の各対向面側に、それぞれ、ターゲットが設けられ、該ターゲットから弾き出されたスパッタ粒子を基板の表面に被着させることによって薄膜を成膜自在としてなることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の処理装置。

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