JP4313480B2 - 基板加熱チャンバー及びこの基板加熱チャンバーを備えた情報記録ディスク用基板処理装置、並びに基板加熱処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、基板（各種製品の基になる板状物の総称）を加熱処理する装置に関するものであり、特に内部で加熱する気密なチャンバーである基板加熱チャンバーに関するものである。また、特に、このような基板加熱チャンバーを備え、情報記録ディスク等を製作する際に使用される基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板に対する処理は、各種半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の電子デバイスの製作において盛んに行われている。また、ハードディスクや光磁気ディスク等の情報記録ディスクの製作においても、基板に対する処理が行われている。
このような基板処理には各種のものがあるが、基板を所定の温度まで加熱する加熱処理は色々な目的で多用されている。このような加熱処理の例を、ハードディスクの製作を例にして説明する。
ハードディスクを製作する場合、概略的には、ＮｉＰ（ニッケル燐）コーティングされたアルミニウム製又はガラス製の基板の上にＣｒ等の金属の下地膜を作成し、その上に、スパッタリングによりＣｏＣｒＴａ等の磁性膜を記録層として作成する。そして、磁性膜の上にカーボン等の保護膜を設けることでハードディスクが製作される。
【０００３】
上述した下地膜や磁性膜等の作成の際、成膜速度を高くする目的や、作成される膜の性質を改善する目的などから、成膜の際の基板の温度（以下、成膜温度）を室温より高い所定の温度に設定することが多い。この場合、成膜に先立ち、基板を所定の高温に加熱する予備加熱工程が行われる。予備加熱工程は、加熱の際に基板の表面を汚損しないよう、排気系によって真空に排気されるチャンバー内で行われる。基板の加熱が行われるチャンバー（以下、基板加熱チャンバー）は、成膜処理を行うチャンバー（以下、成膜チャンバー）に対して気密に接続されており、予備加熱工程の後、基板は大気に晒されることなく成膜チャンバーに搬送されて成膜される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような基板加熱チャンバーを有する基板処理装置において、基板の表面上の各点の温度が均一になるように加熱することは、後の処理を均一に行う等の要請から重要なことである。また、多品種少量生産等を背景として、基板処理装置は、多くの場合、大きさの異なる各種の基板を処理できることが求められる。この場合、大きさの異なる各種の基板に対して、いずれの場合も高い面内温度均一性で加熱処理を行えるようにすることが望ましい。
【０００５】
さらに、成膜処理やエッチング処理等の基板処理は、処理の際の基板の温度に依存することが多い。この際、処理の面内不均一性を補償するため、予備加熱において意図的に温度勾配を形成しながら加熱することが求められる場合もある。
【０００６】
本願の発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、高い面内温度均一性で基板を加熱できる実用的な基板加熱チャンバー、大きさの異なる各種の基板に対していずれの場合も高い面内温度均一性で加熱処理を行える基板加熱チャンバー、意図的に温度勾配を形成しながら加熱することができる基板加熱チャンバー、及び、このような基板加熱チャンバーを備えた実用的な情報記録ディスク用基板処理装置を提供する技術的意義を有する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であって、その稜線が基板の周縁に交差するよう配置されているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６いずれかの構成において、前記基板の周縁に当接して前記基板を保持する基板保持具が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項２、３、５又は６の構成において、前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記請求項１、４又は８の構成において、前記輻射加熱源は、前記基板の輪郭の相似形を成す環状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項３又は６の構成において、前記輻射加熱源は、前記基板の輪郭の相似形を成す環状であり、前記中央遮蔽具は、前記基板よりも小さい板状であって前記基板の相似形であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１１記載の発明は、基板の表面に記録層用の膜を作成して情報記録ディスクを製作する際に使用される情報記録ディスク用基板処理装置であって、記録層用の膜の作成の前に基板を予め所定温度に加熱するチャンバーとして請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板加熱チャンバーを備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１２記載の発明は、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１３記載の発明は、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１４記載の発明は、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
まず、基板加熱チャンバーの発明の実施形態について説明する。基板加熱チャンバーでの加熱の対象となる基板は各種のものが考えられるが、以下の実施形態では、ハードディスク用の基板を例にして説明する。
図１は、実施形態に係る基板加熱チャンバーの正面断面概略図、図２は図１に示す基板加熱チャンバー内の主要部の構成を示す斜視概略図である。図１及び図２に示す基板加熱チャンバーは、気密な真空容器であるチャンバー本体３１と、チャンバー本体３１内を排気する排気系３２と、チャンバー本体３１内に配置された基板９を加熱する輻射加熱源３３とを備えている。
【０００９】
基板９は、図２に示すように、中央に同心円形の開口を設けた円盤状である。この基板９は、図１に示す基板保持具９０によってチャンバー本体３１内の所定位置に垂直に保持されるようになっている。
基板保持具９０は、垂直に立った姿勢の板状の保持具本体９１と、保持具本体９１に設けられた保持爪９２とから主に構成されている。保持具本体９１には、基板９より少し大きな開口が設けられている。この開口の縁に、保持爪９２が複数設けられている。保持爪９２は、先端がＶ字状に形成された短い帯板状である。基板９は、各保持爪９２の先端に周縁が落とし込まれた状態で各保持爪９２によって保持されるようになっている。尚、保持爪９２は、ステンレス等の金属製である。
【００１０】
また、本実施形態では、円環状の輻射加熱源３３を用いている。この輻射加熱源３３は、具体的には、フィラメントを通電加熱して発光させる赤外線ヒータランプである。円環状の輻射加熱源３３は、図２に示すように、基板９と同軸となっており、基板９の中心軸に対して対称に輻射線を放出するようになっている。このように、基板９に対して軸対称に輻射線を放出させるのは、輻射線によって加熱される基板９の表面の温度の面内均一性を向上させるためである。
【００１１】
尚、輻射加熱源３３が円環状であるのは、基板９が円盤状即ち円形の輪郭を有するからである。従って、例えば、基板９が方形である場合、方形の環状の輻射加熱源３３を用いることがある。つまり、基板９の輪郭の相似形の環状とすると、基板９の表面の温度の面内均一性の向上の観点から好適である。尚、赤外線ヒータランプ等では、一つのランプが方形の環状を成すようにすることはガラス加工等の点から困難であるので、四本以上のランプを使用して方形に配置することで、「方形の環状の輻射加熱源」とすることがある。また、輻射加熱源３３として、点光源を採用する場合もある。さらに、複数の点光源を並べて環状の輻射加熱源３３とする場合もある。また、輻射加熱源３３は環状に限定されるものではない。棒状の光源を平行に並べたり、複数の点光源を格子点の位置等のように均等に並べたりする構成もあり得る。
【００１２】
本実施形態の基板加熱チャンバーの大きな特徴点の一つは、基板９と同一平面上であって基板９の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具３４を備えている点である。周囲遮蔽具３４は、輻射加熱源３３を取り囲む筒状の部材である。周囲遮蔽具３４は、基板９に向かうに従って徐々に断面積が小さくなる円筒状となっている。周囲遮蔽具３４は基板９と同軸、即ち、円筒の軸が基板９の中心軸に一致している。
【００１３】
また、周囲遮蔽具３４の基板９から遠い側の端面を塞ぐようにして、遮蔽具保持板３４１が設けられている。上述した輻射加熱源３３は、加熱源取付具３３１によって遮蔽具保持板３４１に取り付けられている。
本実施形態では、周囲遮蔽具３４や遮蔽具保持板３４１を冷却する冷却機構が設けられている。冷却機構は、遮蔽具保持板３４１内の空洞に冷媒を流して遮蔽具保持板３４１や周囲遮蔽具３４等を冷却するようになっており、冷媒供給管３５１及び冷媒排出管３５２等から構成されている。
【００１４】
上述した周囲遮蔽具３４は、基板９と同一な平面上であって基板９の周縁を取り囲む領域（以下、周囲領域と称す）への輻射線の到達を防止するものである。このような周囲遮蔽具３４を用いることは、次のような技術的意義がある。
前述したように、本実施形態では、基板９をその周縁で保持する基板保持具９０を用いている。つまり、基板９の周囲には基板９を保持する部材が存在している。このように基板９の周囲に基板９を保持する部材（以下、周縁保持部材）が存在する状態で基板９を輻射加熱する場合、周囲遮蔽具３４のような部材が無いと、輻射線は基板９のみならず周縁保持部材も加熱することになる。この場合に問題なのは、周縁保持部材が熱によって変形し、基板９を保持できなくなってしまうことである。本実施形態の構成では、基板保持具９０の保持爪９２が熱により変形し、基板９が基板保持具９０から落下してしまう事故が発生する恐れがある。
【００１５】
このような事故を防止するには、周縁保持部材を熱変形しにくい構成とすればよい。一般的には、周縁保持部材を大きく頑丈なものにしたり、熱容量を大きくしたりすることが考えられる。しかしながら、一方で、基板９から周縁保持部材への熱伝導の影響も考える必要がある。周縁保持部材は周縁で基板９に接触しており、基板９から周縁保持部材への熱伝導が発生している。この場合、周縁保持部材が大きくなって基板９との接触面積が大きくなったり、周縁保持部材の熱容量が大きくすると、基板９から周縁保持部材への熱伝導も大きくなる。この結果、基板９の周辺部で温度が低下し、中央部との間で大きな温度差ができてしまう恐れがある。
【００１６】
本実施形態の構成では、周囲遮蔽具３４によって周囲領域への輻射線の到達が遮蔽されているので、周縁保持部材としての基板保持具９０の加熱が抑制されている。従って、基板保持具９０の保持爪９２が変形して基板９が基板保持具９０から落下したり、基板９から基板保持具９０への熱伝導が大きくて基板９の周辺部と中央部とで大きな温度差が生じたりすることはない。
【００１７】
また、前述した周囲遮蔽具３４の形状は、円錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する円筒状と表現することができる。この場合、図１及び図２に示すように、その稜線（円錐体を想定した場合の稜線の意味であり、図１中に破線で示す）が、基板９の周縁に交差する配置となっている。この構成は、きっちり基板９の表面のみ輻射線が到達し、周囲領域にはなるべく輻射線が到達しないようにする技術的意義があり、基板保持具９０の加熱を抑制する上で非常に効果的な構成となっている。
【００１８】
尚、周囲遮蔽具３４の稜線が、基板９の周縁から僅かに内側の位置で交差するよう構成することがある。図１に示すように、基板９の縁がＶ字状の保持爪９２に落とし込まれる場合、保持爪９２の先端は基板９の縁から僅かに内側に位置する。従って、保持爪９２の加熱を少しでも多く抑制できるよう、周囲遮蔽具３４の稜線が基板９の周縁から僅かに内側の位置で交差するようにする。この位置は、例えば周縁から１〜２ｍｍ程度内側の位置である。
また、周囲遮蔽具３４の輻射線遮蔽の効果は、その内面（輻射加熱源３３を臨む側の面）について生じている。従って、上記円筒状の形状も、この内面がそうなっていれば足りる。つまり、周囲遮蔽具３４全体が円筒状になる必要はない。
【００１９】
周囲遮蔽具３４が輻射線を遮蔽する構成は、大きく分けて、輻射線を反射させて遮蔽するか、輻射線を吸収して遮蔽するかである。輻射線を吸収して遮蔽する場合には、周囲遮蔽具３４の内面に黒色の被膜を形成することが多いが、輻射線を吸収すると周囲遮蔽具３４の温度上昇が問題となる場合がある。周囲遮蔽具３４は、前述したように冷却機構により冷却されており、異常な温度上昇による熱的損傷から保護されているが、輻射線を吸収する構成である場合、この冷却機構の負荷が大きくなり、冷却機構が大がかりになる欠点がある。
【００２０】
また、反射させずに吸収して遮蔽すると、輻射加熱源３３からの輻射線が基板９の加熱に利用されずに冷却機構によって消費されてしまうので、加熱効率が悪くなる。このようなことから、周囲遮蔽具３４はなるべく吸収せずに反射して遮蔽するようにすることが好ましい。具体的には、周囲遮蔽具３４の内面を鏡面加工したりアルミ等の蒸着膜を形成したりして反射面とする。
尚、遮蔽具保持板３４１には、補助反射板３７が設けられている。この補助反射板は、円環状である輻射加熱源３３の配光パターンに応じて基板９の表面における輻射線の照度分布をより均一にする形状となっている。
【００２１】
本実施形態の基板加熱チャンバーの別の大きな特徴点は、基板９の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具３６が設けられている点である。中央遮蔽具３６は、図１及び図２に示すように、小さな円板状であり、基板９と平行且つ同軸上に設けられている。中央遮蔽具３６は、中央用保持棒３６１によって保持されている。
【００２２】
このような中央遮蔽具３６を設けることは、輻射加熱源３３によって基板９を加熱した際、基板９の面内温度均一性を向上させる技術的意義がある。この点について、図３を使用して説明する。図３は、中央遮蔽具３６の技術的意義について説明する図であり、（１）が中央遮蔽具３６が無い場合、（２）が中央遮蔽具３６がある場合について示している。
【００２３】
基板９のような板状の部材を加熱した場合、一般的に、周縁からの熱の放散によって周辺部の温度が中央部の温度より低くなり易い。本実施形態の構成では、周囲遮蔽具３４が輻射線を反射して遮蔽するようになっている。この構成では、結果的に、輻射線は基板９の中央部に集まり易く、図３（１）に示すように、基板９の中央部の温度が周辺部に比べて高くなり易い。
一方、図３（２）に示すように、中央遮蔽具３６を使用すると、基板９の中央部に到達する輻射線が遮蔽されるため、中央部の温度が低くなる。この結果、基板９の表面の温度の面内均一性が向上する。
【００２４】
尚、中央遮蔽具３６を使用することは、輻射加熱源３３が基板９に対して軸対称に輻射線を放出することにも密接に関連している。即ち、軸対称な輻射線の放出である場合、軸中心の円周方向では均一な加熱が行えるが、軸中心の径方向では均一な加熱が行えない恐れがある。この場合、中央遮蔽具３６を使用することで、径方向での加熱の不均一性を補正して面内温度均一性を改善することができる。
【００２５】
本実施形態の基板加熱チャンバーのさらに別の大きな特徴点は、基板９の大きさが変わった場合でも最適な輻射線制御が行えるようにしたり、基板９の表面内に意図的に温度勾配を形成しながら加熱することができるようになっている点である。具体的には、周囲遮蔽具３４を基板９の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構、及び、中央遮蔽具３６を基板９の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられている。以下、これらの機構について説明する。
【００２６】
図１に示すように、遮蔽具保持板３４１には、遮蔽具保持棒３４２の先端が固定されている。遮蔽具保持棒３４２は複数設けられており、例えば方形の角の位置になるよう四本設けられている。チャンバー本体３１の側壁部分には、遮蔽具保持板３４１より少し小さな開口（以下、側壁開口）３１０が形成されている。各遮蔽具保持棒３４２は、この側壁開口３１０を通して延び、チャンバー本体３１の外側に達している。そして、チャンバー本体３１外に位置する各遮蔽具保持棒３４２の後端は、周囲用ベース板３４３に固定されている。周囲用ベース板３４３は、遮蔽具保持板３４１と同様に垂直に立てて設けられている。
尚、周囲用ベース板３４３の縁と側壁開口３１０の縁とを気密につなぐようにして周囲用ベローズ３４４が設けられている。周囲用ベローズ３４４は、側壁開口３１０からの真空の漏れを防止している。
【００２７】
また、図１に示すように、周囲用ベース板３４３の背面（チャンバー本体３１を臨む面とは反対側の面）には、周囲用被駆動棒３４５の先端が固定されている。そして、周囲用被駆動棒３４５を駆動して周囲用ベース板３４３を水平移動させる周囲用駆動源３４６が設けられている。
周囲用駆動源３４６と周囲用被駆動棒３４５の構成は、任意のものが採用できる。例えば周囲用被駆動棒３４５をラックとし、このラックに噛み合うピニオンを回転させるモータを周囲用駆動源３４６としたラックアンドピニオン機構を採用することができる。また、周囲用被駆動棒３４５をボールねじによって水平移動させる構成を採用することもできる。この場合には、内面がねじ切りされた円筒状の部材であって回転規制部を設けたものを周囲用被駆動棒３４５として使用する。この周囲用駆動棒３４５内に、ボールねじを通して噛み合わせる。ボールねじの後端に傘歯車等の機構を介して周囲用駆動源３４６を連結する。周囲用駆動源３４６によってボールねじを回転させると、周囲用被駆動棒３４５が水平方向に移動する。
【００２８】
いずれにしても、周囲用駆動源３４６によって周囲用ベース板３４３が水平移動すると、遮蔽具保持棒３４２によって保持されている周囲遮蔽具３４も一体に水平移動する。この結果、基板９と周囲遮蔽具３４との距離が変化する。周囲用駆動源３４６には、位置制御用のＡＣ又はＤＣサーボモータが好適に採用され、周囲遮蔽具３４を駆動範囲内の任意の水平方向の位置に停止させることができるよう構成される。
【００２９】
また一方、周囲用ベース板３４３の中央には小さな開口が設けられており、中央遮蔽具３６を保持した中央用保持棒３６１は、この開口に挿通されている。中央用保持棒３６１の挿通部分を気密に塞ぐようにして、メカニカルシール３６２が設けられている。メカニカルシール３６２は、磁性流体等を用いた真空シールであり、中央用保持棒３６１の水平移動を許容しつつ、挿通部分を気密に封止している。また、中央用保持棒３６１の後端には、中央用被駆動棒３６３が連結されている。そして、中央用被駆動棒３６３を駆動する中央用駆動源３６４が設けられている。
【００３０】
中央用被駆動棒３６３及び中央用駆動源３６４の構成も各種のものが考えられるが、一例としてボールねじを使用したものが採用できる。即ち、内面がねじ切りされた円筒状の部材であって回転規制部を設けたものを中央用被駆動棒３６３として使用し、中央用被駆動棒３６３内にボールねじを通して噛み合わせる。ボールねじを中央用駆動源３６４によって回転させ、中央用被駆動棒３６３を水平方向に移動させる。中央用駆動源３６４も、位置制御用のサーボモータが採用され、中央遮蔽具３６を駆動範囲内の任意の水平方向の位置に停止させることができるよう構成される。
【００３１】
本実施形態において、このように周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６を水平方向に移動させる構成を採用するのは、上述したように、異なる大きさの基板９であっても面内温度均一性を高くして加熱したり、意図的に所望の温度勾配を付けて加熱したりすることを可能にするためである。
例えば、図１に示す基板９に比べて小さい基板９を加熱する場合、図１の配置状態のままであると、周囲遮蔽具３４の稜線が基板９の周縁よりも外側になるため、基板保持具９０等の基板９の周囲の部材の加熱抑制効果があまり得られなくなってしまう。そこで、周囲用駆動源３４６によって周囲遮蔽具３４を基板９から離れる向きに水平移動させ、周囲遮蔽具３４の稜線が基板９の周縁に交差するようにする。より大きい基板９を加熱する場合にはその逆であり、周囲遮蔽具３４を基板９に近づく向きに水平移動させ、稜線が基板９の周縁に交差するようにする。
【００３２】
このように、基板９の大きさが変わっても、周囲遮蔽具３４を最適な位置に位置させることにより、基板９の周囲に存在する部材の加熱を抑制するという効果を常に得ることができる。また、中央遮蔽具３６についても同様であり、基板９の大きさに合わせて中央遮蔽具３６が最適な位置に位置するよう中央用駆動源３６４を動作させることで、大きさの異なる基板９に対しても常に高い面内温度均一性を維持して加熱を行うことができる。
【００３３】
また、図１に示す配置状態において、基板９の面内温度均一性が最も高くなっている場合、この状態から中央遮蔽具３６を基板９に近づけると、中央部への輻射線遮蔽の効果が高くなり、中央部の温度が相対的に低くなる。このため、中央部の温度を周辺部に比べて意図的に低くしたい場合に好適な配置となる。また、図１に示す配置状態から周辺遮蔽具を基板９に近づけると、基板９の周囲領域のみならず、基板９の表面の周辺部への輻射線も遮蔽される状態となる。このため、周辺部の温度を中央部に比べてより低くしたい場合に好適な配置となる。このような意図的に温度勾配を付ける場合にも、前述した周囲用駆動源３４６又は中央用駆動源３６４によって周囲遮蔽具３４又は中央遮蔽具３６を水平移動させて所望の位置に位置させる。
【００３４】
また、図１から解るように、本実施形態の基板加熱チャンバーは、基板９の配置位置を中心にして左右対称であり、輻射加熱源３３、周囲遮蔽具３４、中央遮蔽具３６等は、両側に対称に設けられている。このため、基板９の両面に同時に均一な加熱が行えるようになっている。
尚、基板保持具９０が上述したように基板９の周縁に当接して保持する構成は、この両面同時加熱を行うために重要な構成となっている。即ち、例えば基板載置台の上に基板９を水平に載置して保持するように、基板９の一方の側の面に接触して保持する構成では、両面同時加熱は困難である。本実施形態のように基板９の周縁に当接して保持するようにすれば、両面同時加熱が容易に行える。
【００３５】
上述した実施形態の基板加熱チャンバーは、情報記録ディスク用基板処理装置に使用されると非常に好ましい。このような情報記録ディスク用基板処理装置の発明の実施形態について、以下に説明する。
図４は、実施形態に係る情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す平面図である。図４に示す装置は、インライン式の基板処理装置になっている。インライン式とは、複数のチャンバーが一列に縦設され、それらのチャンバーを経由して基板９の搬送路が設定されている装置の総称である。本実施形態の装置では、複数のチャンバー１，２，３，４，５，６，７，８が方形の輪郭に沿って縦設されており、これに沿って方形の搬送路が設定されている。
【００３６】
各チャンバー１，２，３，４，５，６，７，８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。各チャンバー１，２，３，４，５，６，７，８の境界部分には、ゲートバルブ１０が設けられている。基板９は、基板保持具９０に搭載されて図４中不図示の搬送機構によって搬送路に沿って搬送されるようになっている。
複数のチャンバー１，２，３，４，５，６，７，８のうち、方形の一辺に隣接して配置された二つのチャンバー１，２が、基板保持具９０への基板９の搭載を行うロードロックチャンバー１及び基板保持具９０からの基板９の回収を行うアンロードロックチャンバー２になっている。
【００３７】
また、方形の他の三辺に配置されたチャンバー３，４，５，６，８は、各種処理を行う処理チャンバーになっている。これらのチャンバー３，４，５，６，８のうち、最初に基板９が搬送される処理チャンバー３は、薄膜の作成の前に基板９を予め加熱するチャンバーであり、前述した実施形態と同じ構成の基板加熱チャンバーとなっている。
【００３８】
そして、基板加熱チャンバー３の次に基板９が搬送される処理チャンバー４は、予備加熱された基板９に下地膜を作成する下地膜作成チャンバーである。また、下地膜作成チャンバー４の次に基板９が搬送される処理チャンバー５は、下地膜の作成された基板９に磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーである。また、磁性膜作成チャンバー５の次に基板９が搬送される処理チャンバー６は、磁性膜の上に保護膜を作成する保護膜作成チャンバーである。また、方形の角の部分のチャンバー７は、基板９の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を備えた方向転換チャンバーである。
尚、予備の処理チャンバー８が設けられている。予備の処理チャンバー８は、基板処理の種類によって任意に構成される。例えば、処理後に基板９を冷却するチャンバーとして構成される。
【００３９】
図１及び図５を使用して、基板保持具９０及び基板保持具９０を移動させて基板９を搬送する搬送機構の構成について説明する。図５は、図４の装置に使用された基板保持具９０及び搬送機構の構成について説明する正面概略図である。
【００４０】
図５に示すように、基板保持具９０の下縁には、小さな磁石（以下、基板保持具側磁石）９３が多数設けられている。基板保持具側磁石９３は、交互に逆の磁極となっている。そして、基板保持具９０の下方には、図５に示すように、隔壁９４を介して磁気結合ローラ９５が設けられている。
【００４１】
磁気結合ローラ９５は、二重螺旋状の磁石列９５１を有している。各磁石列９５１は、小さな磁石（以下、ローラ側磁石）に区分されている。そして、磁石列９５１の各ローラ側磁石は、図５に示すように、上側の基板保持具側磁石９３に対して磁気結合している。隔壁９４を境にして、基板保持具９０が配置された側が真空側、磁気結合ローラ９５が配置された側が大気側である。
【００４２】
磁気結合ローラ９５には、図１に示すように回転機構９５２が設けられている。回転機構９５２によって磁気結合ローラ９５が回転すると、基板保持具９０が水平方向（磁気結合ローラ９５の軸方向）に移動するようになっている。これにより、基板保持具９０に保持された基板９が搬送されるようになっている。
【００４３】
尚、上記基板保持具９０は、図１に示すように、水平な回転軸の回りに回転する主プーリ９６に載せられているとともに、下端が垂直な回転軸の回りに回転する副プーリ９７に接している。基板保持具９０は、上述した搬送機構が動作する際、主プーリ９６及び副プーリ９７にガイドされながら移動するようになっている。この移動によって、基板９は、上述した方形の搬送路に沿って搬送されるようになっている。
【００４４】
方向転換チャンバー７の構成としては、基板保持具９０、主プーリ９６、副プーリ９７、磁気結合ローラ９５等を一体に９０度回転させる機構を備えたものとされる。このような機構は、例えば特開平８−２７４１４２号公報に開示されている。
【００４５】
前述したように、下地膜としてはＣｒ膜、磁性膜としてはＣｏＣｒＴａ膜等が採用される。本実施形態の装置では、下地膜作成チャンバー４及び磁性膜作成チャンバー５は、ともにスパッタリングによってこのような膜を作成するようになっている。下地膜作成チャンバー４及び磁性膜作成チャンバー５の構成はほぼ同様であり、一例として磁性膜作成チャンバー５の構成について説明する。
【００４６】
図６は、図４に示す装置における磁性膜作成チャンバー５の概略構成を示す平面断面図である。磁性膜作成チャンバー５は、内部を排気する排気系５１と、内部にプロセスガスを導入するガス導入系５２と、内部の空間に被スパッタ面を露出させて設けたターゲット５３と、ターゲット５３にスパッタ放電用の電圧を印加するスパッタ電源５４と、ターゲット５３の背後に設けられた磁石機構５５とから主に構成されている。
【００４７】
排気系５１は、クライオポンプ等の真空ポンプを備えており、磁性膜作成チャンバー５内を１０- ６Ｐａ程度まで排気可能に構成されている。ガス導入系５２は、プロセスガス（処理に用いるガス）としてアルゴン等のガスを所定の流量で導入できるよう構成されている。
【００４８】
スパッタ電源５４は、ターゲット５３に−３００Ｖ〜−６００Ｖ程度の負の高電圧を印加できるよう構成されている。磁石機構５５は、マグネトロン放電を達成するためのものであり、中心磁石５５１と、この中心磁石５５１を取り囲むリング状の周辺磁石５５２と、中心磁石５５１と周辺磁石５５２とをつなぐ板状のヨーク５５３とから構成されている。尚、ターゲット５３や磁石機構５５は、絶縁ブロック５７１を介して磁性膜作成チャンバー５に固定されている。また、磁性膜作成チャンバー５は、電気的には接地されている。
【００４９】
ガス導入系５２によってプロセスガスを導入しながら排気系５１によって磁性膜作成チャンバー５内を所定の圧力に保ち、この状態でスパッタ電源５４を動作させる。この結果、スパッタ放電が生じてターゲット５３がスパッタされ、スパッタされたターゲット５３の材料が基板９に達して基板９の表面に所定の磁性膜が作成される。例えば、ターゲット５３はＣｏＣｒＴａの合金又は焼結体で形成され、基板９の表面にＣｏＣｒＴａ膜が作成される。
【００５０】
尚、図６から分かるように、ターゲット５３、磁石機構５５及びスパッタ電源５４の組は、磁性膜作成チャンバー５内の基板９配置位置を挟んで両側に設けられており、基板９の両面に同時に磁性膜が作成されるようになっている。
また、図６に示すように、各ターゲット５３の大きさは、一枚の基板９よりも少し大きい程度となっている。基板保持具９０は、磁性膜作成チャンバー５内で移動し、二枚の基板９が順次ターゲット５３の正面に位置するようになっている。即ち、最初は搬送方向前方の基板９がターゲット５３の正面に位置する状態となってこの基板９に成膜が行われる。そして、その後、所定距離前進して搬送方向後方の基板９がターゲット５３の正面に位置する状態となり、この基板９への成膜が行われる。この点は、前述した基板加熱チャンバー３の場合も同様である。輻射加熱源３３に一枚ずつ基板９が対向して加熱される。
【００５１】
下地膜作成チャンバー４の構成は、ターゲットの材料としてはＣｒ又はＣｒ合金等が用いられることを除き、上記磁性膜作成チャンバー５の構成とほぼ同様である。
保護膜としては、カーボンより成る膜が採用されることが多い。保護膜作成チャンバー６は、磁性膜作成チャンバー５と同様にスパッタリングによってカーボン膜を保護膜として作成するよう構成される。この場合、保護膜作成チャンバー６の構成は、ターゲットがカーボン製であることを除き、上記磁性膜作成チャンバー５の構成とほぼ同様である。尚、プラズマＣＶＤ法によって保護膜を作成する場合もある。この場合は、Ｃ2Ｈ6のような炭化水素化合物ガスと水素の混合ガスのプラズマを形成し、プラズマ中での炭化水素化合物ガスの分解を利用して基板９の表面にカーボン膜を作成するようにする。プラズマは、多くの場合高周波放電により形成される。
【００５２】
次に、本実施形態の情報記録ディスク用基板処理装置の全体の動作について説明する。
まず、ロードロックチャンバー１内で未処理の二枚の基板９が最初の基板保持具９０に搭載される。この基板保持具９０は基板加熱チャンバー３に移動して、基板９の予備加熱が行われる。この際、次の基板保持具９０への二枚の未処理の基板９の搭載動作が行われる。１タクトタイムが経過すると、基板保持具９０は下地膜作成チャンバー４に移動し、基板９に下地膜が作成される。この際、次の基板保持具９０は基板加熱チャンバー３に移動し、基板９が予備加熱され、ロードロックチャンバー１内でさらに次の基板保持具９０への基板９の搭載動作が行われる。
【００５３】
このようにして、１タクトタイム毎に基板保持具９０が移動し、予備加熱、下地膜の作成、磁性膜の作成、保護膜の作成の順で処理が行われる。そして、保護膜の作成の後、基板保持具９０はアンロードロックチャンバー２に達し、この基板保持具９０から処理済みの二枚の基板９の回収動作が行われる。尚、本実施形態では、下地膜作成チャンバー４は二つ設けられている。従って、最初の下地膜作成チャンバー４で半分の厚さの成膜を行い、次に下地膜作成チャンバー４で残りの半分の厚さの成膜を行う。この点は、磁性膜作成チャンバー５や保護膜作成チャンバー６でも同じである。
【００５４】
上述した本実施形態の装置の動作において、スパッタリングやＣＶＤ等の成膜処理は、一般的に温度依存性があり、均一な成膜を行うためには、基板９の表面の温度を均一にする必要がある。この点、本実施形態の装置では、基板加熱チャンバー４が、前述した通り面内温度均一性の高い基板９の加熱を行えるようになっている。従って、本実施形態の装置によれば、下地膜や磁性膜を均一に作成でき、良質な情報記録ディスクの製作に貢献できる。尚、均一とは、膜厚や膜質が均一であるという意味である。
【００５５】
特に、情報記録ディスクがハードディスクのような磁気記録媒体である場合、面内温度均一性が高いことは顕著な技術的意義を有する。以下、この点について説明する。
ハードディスクのような磁気記録媒体では、磁性膜の保磁力の大きさや均一性が重要な評価特性になっている。保磁力が小さかったり均一でなかったりすると、書き込んだ情報が消滅してしまって読み出しエラー等が生ずる。磁性膜の保磁力は、一般的に磁性膜を作成する際の基板９の温度（成膜温度）に依存する。図７は、成膜温度と磁性膜の保磁力との関係について示した図である。図７には、一例として、ＣｏＣｒＰｔ（Ｃｏ合金）膜の保磁力の成膜温度依存性が示されている。
【００５６】
図７に示すように、磁性膜の保磁力はある温度でピークに達し、それ以上に成膜温度が高くなると、逆に低下する傾向がある。これは、保磁力が磁性膜の結晶構造や組成等に依存しており、ある限られた温度範囲でのみ最適な結晶構造や組成等の膜が得られることによるものと推定される。
図７を考慮すると、磁性膜作成チャンバー５に搬入された基板９の温度が、保磁力のピークを与える成膜温度（以下、最適温度といい、図７中Ｔｐで示す）になっていることが好ましい。そして、基板９の表面の各点において、最適温度Ｔｐになっていることが好ましい。もし、面内温度均一性が低く、基板９の表面のある場所で最適温度Ｔｐから外れていると、その場所で保磁力が低下してしまう。
【００５７】
本実施形態の装置によれば、上述した通り、基板加熱チャンバー３によって面内温度均一性が極めて高い基板９の加熱が行えるので、基板９の各点を高い均一性で最適温度Ｔｐにすることができる。具体的には、基板加熱チャンバー３から磁性膜作成チャンバー５に至る際の基板９の温度低下を見込んで、基板加熱チャンバー３で最適温度Ｔｐより所定温度高い温度に加熱するようにする。
【００５８】
また一方、前述したように、基板加熱チャンバー３では、意図的に所望の温度勾配を付けた基板９の加熱が行えるが、この点は、高記録密度且つ高信頼性の情報記録ディスクを製作するという要請から重要な技術的意義がある。以下、この点について説明する。
【００５９】
周知のように、ハードディスクのような磁気記録ディスクは、記録容量の増大が重要な技術課題となっている。製品の持つ限られたスペース中で記録容量を増大させるには、記録密度の向上が必須の条件である。記録密度が高くなると、一つの磁気記録領域（セクタ）の大きさは小さくならざるを得ない。
その一方で、磁気記録の信頼性も非常に重要な製品特性である。記録した情報が正しく維持されているかどうかを決めるのは、磁性膜の保磁力である。高保磁力の磁性膜を作成することが、高信頼性の磁気記録ディスクを製作する上で欠かせない。しかしながら、セクタが小さくなると、セクタ全体の保磁力が低下してしまう。
【００６０】
このようなことから、さらに保磁力の高い磁性膜を作成するべく、改良が行われている。最近の研究では、白金を含有させるとより高い保磁力になることが判っており、ＣｏＣｒＰｔＴａのように、白金を含有した磁性薄を作成することが考えられている。
しかしながら、白金にはスパッタリングの特性において特異な点があり、この点から、従来には考えられなかった成膜条件の調整が必要になることが判った。この点について、図８を使用して説明する。図８は、白金のスパッタリング特性であって、白金製のターゲットにイオンが垂直に入射した場合のスパッタ粒子（白金）の放出角度の分布について示した図である。
【００６１】
スパッタ粒子の放出角度（ターゲットの表面に対して垂直な方向を０度とした角度）の分布は、一般的にｃｏｓｉｎ則に従うとされている。即ち、０度付近の放出角度で放出されるスパッタ粒子が多く、放出角度が９０度に近づくにつれてそのような放出角度で放出されるスパッタ粒子の量は少なくなる。
しかしながら、図８に示すように、白金の場合はこれとは異なり、０度付近の放出角度のスパッタ粒子よりも４０〜５０度付近の放出角度のスパッタ粒子の方が量が多い。つまり、ｃｏｓｉｎ則には従わない。
【００６２】
このような白金の特異な特性から、基板９の表面に白金含有の磁性膜を作成した場合、面内温度分布を均一にしていても、保磁力の均一な膜が作成できないことがある。例えば、基板９の中央部において保磁力が低下したりする場合がある。このような場合、意図的に基板９の中央部の温度を周辺部に比べて相対的に高くすることが有効になる。
【００６３】
具体的に説明すると、上述したように、もし基板９の中央部に対して白金の到達が少なくて保磁力が低下する傾向がある場合、基板９の中央部の温度は、図７に示す最適温度Ｔｐとする。そして、周囲遮蔽具３４や中央遮蔽具３６の位置調整によって基板９の周辺部の温度を中央部に比べて少し低くする。これによって、上記白金のスパッタ粒子放出角度分布の不均一性を補償して、均一な保磁力分布の磁性膜が作成できる。
【００６４】
【実施例】
次に、上記実施形態に属する実施例について説明する。
基板９が直径２．５インチのハードディスク用のガラス製の基板９である場合、周囲遮蔽具３４や中央遮蔽具３６の寸法や配置位置は、以下の例が好適に採用できる。尚、各寸法や各距離の符号は、図１中に示す。
周囲遮蔽具３４の開口の半径ｒ１：３７ｍｍ
周囲遮蔽具３４と基板９との距離ｄ１：８ｍｍ
中央遮蔽具３６の半径ｒ２：１５ｍｍ
中央遮蔽具３６と基板９との距離ｄ２：８ｍｍ
輻射加熱源３３の半径ｒ３：４０ｍｍ
輻射加熱源３３と基板９との距離ｄ３：３２ｍｍ
上記実施例の配置において、消費電力１５００Ｗ程度の赤外線ヒータランプを使用した場合、５〜１０秒程度で基板９は２５０℃程度まで加熱される。この際の面内温度均一性は、２５０℃±５℃（±２％）であり、極めて高い。
【００６５】
図９は、上記実施例の構成による加熱と、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６の無い参考例の構成による加熱とで、磁性膜の保磁力の均一性がどのように異なるかを確認した実験の結果を示す図である。図９中の（１）は、上記実施例の構成の場合の基板９の面内温度均一性を示す図であり、（２）は、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６を取り去った構成においてほぼ同じ条件で加熱した場合の基板９の面内温度均一性を示す図である。但し、図９（２）の場合には、輻射加熱源３３と基板９との距離ｄ３は（１）と異なり１５ｍｍである。尚、図９に示す実験において、基板９の加熱条件は上述した通りであるが、磁性膜の成膜条件は以下の通りである。尚、ｓｃｃｍは、０℃１気圧で換算したガスの流量（ｃｃ／分）を意味する。
磁性膜の種類：ＣｏＣｒＰｔ（Ｃｏ合金）
プロセスガス及びその流量：アルゴン，１００ｓｃｃｍ
磁性膜作成チャンバー内の圧力：０．６Ｐａ
スパッタ電源の電圧及び電力：−５００Ｖ，数１００Ｗ
図９（１）（２）の各横軸は、基板９の表面のうち、基板９の中心軸を中心とするある半径の円周上の各点の位置を角度で示したものである。また、図９（１）（２）において、●でプロットされたデータは、基板９の表面のうち半径１５ｍｍの円周上の位置における保磁力を示し、■でプロットされたデータは、基板９の表面のうち半径３０ｍｍの円周上の位置における保磁力を示す。
【００６６】
図９（１）に示す通り、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６を備えた実施例の構成では、半径１５ｍｍの位置と半径３０ｍｍの位置とを総合した保磁力の面内分布は２．２％程度であり、極めて高い。一方、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６の無い参考例の構成では、保磁力の面内分布は４．７％とかなり低い。
この図９に示す結果からも判るように、実施例の構成によれば、保磁力の面内均一性が極めて高い磁性膜が得られる。このため、益々高密度化する磁気記録媒体の製作に非常に好適な装置が提供される。
【００６７】
以上の説明では、磁気記録媒体について説明されたが、ＣＤ−ＲＯＭのような光学式の情報記録ディスクの場合であっても同様である。光学膜もしばしば温度依存性があり、基板９が均一な面内温度の状態で膜を作成することは、均一な特性の光学膜の作成に寄与する。そして、最終的には、読み取り性能等の点で良質な製品の産出に貢献することになる。
上記説明では、基板９がハードディスク等の情報記録ディスク用基板である場合について説明したが、本願発明は、これ以外にも、半導体ウェーハや液晶基板等についても同様に実施することが可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の請求項１記載の基板加熱チャンバーによれば、周囲領域への輻射線への輻射線が遮蔽されるので、周囲領域に存在する部材の影響で基板の表面の温度分布が不均一になることがなく、面内温度均一性の高い加熱が行える。また、輻射加熱源が基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。加えて、周囲遮蔽具が、底面の形状が基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であって、その稜線が基板の周縁に交差するよう配置されているので、周囲領域への輻射線の到達を抑制する効果がよりきっちりと得られる。
また、請求項２の基板加熱チャンバーによれば、周囲領域への輻射線への輻射線が遮蔽されるので、周囲領域に存在する部材の影響で基板の表面の温度分布が不均一になることがなく、面内温度均一性の高い加熱が行える。加えて、周辺加熱部を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているので、基板の大きさに合わせて周囲遮蔽具の位置を調節することで基板の大きさが変わっても面内均一性の高い加熱が行えたり、特定の目的のために意図的に所望の温度勾配を付けた加熱が行えたりする効果がある。
また、請求項３の基板加熱チャンバーによれば、周囲領域への輻射線への輻射線が遮蔽されるので、周囲領域に存在する部材の影響で基板の表面の温度分布が不均一になることがなく、面内温度均一性の高い加熱が行える。また、基板の中央部分に到達する輻射線を遮蔽する中央遮蔽具が設けられているので、さらに面内温度均一性の高い加熱が行えたり、中央部と周辺部とで所望の温度勾配を付けた加熱が行えたりする効果がある。加えて、中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているので、基板の大きさに合わせて中央遮蔽具の位置を調節することで基板の大きさが変わっても面内温度均一性を高くして加熱を行ったり、基板の大きさに合わせて温度勾配を調整しながら加熱を行ったりすることができる。
また、請求項７記載の基板加熱チャンバーによれば、前記請求項１、２又は３の効果に加え、基板保持具が基板の周縁を保持するので、基板の両面同時加熱が容易に行える。また、基板保持具の加熱が抑制されるので、基板保持具の変形等による基板の落下の事故も生じない。
また、請求項８記載の基板加熱チャンバーによれば、上記請求項２又は３の効果に加え、輻射加熱源が基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。
また、請求項９記載の基板加熱チャンバーによれば、上記請求項１又は８の効果に加え、輻射加熱源が基板の輪郭の相似形を成す環状であるので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。
また、請求項１０記載の基板加熱チャンバーによれば、上記請求項３の効果に加え、輻射加熱源が基板の輪郭の相似形を成す環状であり、中央遮蔽具が基板よりも大きさの小さい相似形であるので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。
また、請求項１１記載の情報記録ディスク用基板処理装置によれば、記録層用の膜の作成の前の予備加熱を上記各請求項の効果を得ながら行うことができる。従って、記録層の特性の面内均一性が高い良質な情報記録ディスクの製作に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る基板加熱チャンバーの正面断面概略図である。
【図２】図１に示す基板加熱チャンバー内の主要部の構成を示す斜視概略図である。
【図３】中央遮蔽具３６の技術的意義について説明する図であり、（１）が中央遮蔽具３６が無い場合、（２）が中央遮蔽具３６がある場合について示している。
【図４】実施形態に係る情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図５】図４の装置に使用された基板保持具９０及び搬送機構の構成について説明する正面概略図である。
【図６】図１に示す装置における磁性膜作成チャンバー５の概略構成を示す平面断面図である。
【図７】成膜温度と磁性膜の保磁力との関係について示した図である。
【図８】白金のスパッタリング特性であって、白金製のターゲットにイオンが垂直に入射した場合のスパッタ粒子（白金）の放出角度の分布について示した図である。
【図９】実施例の構成による加熱と、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６の無い参考例の構成による加熱とで、磁性膜の保磁力の均一性がどのように異なるかを確認した実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
１ ロードロックチャンバー
２ アンロードロックチャンバー
３ 基板加熱チャンバー
３１ チャンバー本体
３２ 排気系
３３ 輻射加熱源
３４ 周囲遮蔽具
３４１ 遮蔽具保持棒
３４２ 遮蔽具保持板
３４３ 周囲用ベース板
３４４ 周囲用ベローズ
３４５ 周囲用被駆動棒
３４６ 周囲用駆動源
３６ 中央遮蔽具
３６１ 中央用保持棒
３６２ メカニカルシール
３６３ 中央用被駆動棒
３６４ 中央用駆動源
４ 下地膜作成チャンバー
５ 磁性膜作成チャンバー
６ 保護膜作成チャンバー
７ 方向転換チャンバー
９ 基板
９０ 基板保持具
９１ 保持具本体
９２ 保持爪
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、基板（各種製品の基になる板状物の総称）を加熱処理する装置に関するものであり、特に内部で加熱する気密なチャンバーである基板加熱チャンバーに関するものである。また、特に、このような基板加熱チャンバーを備え、情報記録ディスク等を製作する際に使用される基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板に対する処理は、各種半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の電子デバイスの製作において盛んに行われている。また、ハードディスクや光磁気ディスク等の情報記録ディスクの製作においても、基板に対する処理が行われている。
このような基板処理には各種のものがあるが、基板を所定の温度まで加熱する加熱処理は色々な目的で多用されている。このような加熱処理の例を、ハードディスクの製作を例にして説明する。
ハードディスクを製作する場合、概略的には、ＮｉＰ（ニッケル燐）コーティングされたアルミニウム製又はガラス製の基板の上にＣｒ等の金属の下地膜を作成し、その上に、スパッタリングによりＣｏＣｒＴａ等の磁性膜を記録層として作成する。そして、磁性膜の上にカーボン等の保護膜を設けることでハードディスクが製作される。
【０００３】
上述した下地膜や磁性膜等の作成の際、成膜速度を高くする目的や、作成される膜の性質を改善する目的などから、成膜の際の基板の温度（以下、成膜温度）を室温より高い所定の温度に設定することが多い。この場合、成膜に先立ち、基板を所定の高温に加熱する予備加熱工程が行われる。予備加熱工程は、加熱の際に基板の表面を汚損しないよう、排気系によって真空に排気されるチャンバー内で行われる。基板の加熱が行われるチャンバー（以下、基板加熱チャンバー）は、成膜処理を行うチャンバー（以下、成膜チャンバー）に対して気密に接続されており、予備加熱工程の後、基板は大気に晒されることなく成膜チャンバーに搬送されて成膜される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような基板加熱チャンバーを有する基板処理装置において、基板の表面上の各点の温度が均一になるように加熱することは、後の処理を均一に行う等の要請から重要なことである。また、多品種少量生産等を背景として、基板処理装置は、多くの場合、大きさの異なる各種の基板を処理できることが求められる。この場合、大きさの異なる各種の基板に対して、いずれの場合も高い面内温度均一性で加熱処理を行えるようにすることが望ましい。
【０００５】
さらに、成膜処理やエッチング処理等の基板処理は、処理の際の基板の温度に依存することが多い。この際、処理の面内不均一性を補償するため、予備加熱において意図的に温度勾配を形成しながら加熱することが求められる場合もある。
【０００６】
本願の発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、高い面内温度均一性で基板を加熱できる実用的な基板加熱チャンバー、大きさの異なる各種の基板に対していずれの場合も高い面内温度均一性で加熱処理を行える基板加熱チャンバー、意図的に温度勾配を形成しながら加熱することができる基板加熱チャンバー、及び、このような基板加熱チャンバーを備えた実用的な情報記録ディスク用基板処理装置を提供する技術的意義を有する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であって、その稜線が基板の周縁に交差するよう配置されているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６いずれかの構成において、前記基板の周縁に当接して前記基板を保持する基板保持具が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項２、３、５又は６の構成において、前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記請求項１、４又は８の構成において、前記輻射加熱源は、前記基板の輪郭の相似形を成す環状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項３又は６の構成において、前記輻射加熱源は、前記基板の輪郭の相似形を成す環状であり、前記中央遮蔽具は、前記基板よりも小さい板状であって前記基板の相似形であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１１記載の発明は、基板の表面に記録層用の膜を作成して情報記録ディスクを製作する際に使用される情報記録ディスク用基板処理装置であって、記録層用の膜の作成の前に基板を予め所定温度に加熱するチャンバーとして請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板加熱チャンバーを備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１２記載の発明は、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１３記載の発明は、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１４記載の発明は、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているという構成を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
まず、基板加熱チャンバーの発明の実施形態について説明する。基板加熱チャンバーでの加熱の対象となる基板は各種のものが考えられるが、以下の実施形態では、ハードディスク用の基板を例にして説明する。
図１は、実施形態に係る基板加熱チャンバーの正面断面概略図、図２は図１に示す基板加熱チャンバー内の主要部の構成を示す斜視概略図である。図１及び図２に示す基板加熱チャンバーは、気密な真空容器であるチャンバー本体３１と、チャンバー本体３１内を排気する排気系３２と、チャンバー本体３１内に配置された基板９を加熱する輻射加熱源３３とを備えている。
【０００９】
基板９は、図２に示すように、中央に同心円形の開口を設けた円盤状である。この基板９は、図１に示す基板保持具９０によってチャンバー本体３１内の所定位置に垂直に保持されるようになっている。
基板保持具９０は、垂直に立った姿勢の板状の保持具本体９１と、保持具本体９１に設けられた保持爪９２とから主に構成されている。保持具本体９１には、基板９より少し大きな開口が設けられている。この開口の縁に、保持爪９２が複数設けられている。保持爪９２は、先端がＶ字状に形成された短い帯板状である。基板９は、各保持爪９２の先端に周縁が落とし込まれた状態で各保持爪９２によって保持されるようになっている。尚、保持爪９２は、ステンレス等の金属製である。
【００１０】
また、本実施形態では、円環状の輻射加熱源３３を用いている。この輻射加熱源３３は、具体的には、フィラメントを通電加熱して発光させる赤外線ヒータランプである。円環状の輻射加熱源３３は、図２に示すように、基板９と同軸となっており、基板９の中心軸に対して対称に輻射線を放出するようになっている。このように、基板９に対して軸対称に輻射線を放出させるのは、輻射線によって加熱される基板９の表面の温度の面内均一性を向上させるためである。
【００１１】
尚、輻射加熱源３３が円環状であるのは、基板９が円盤状即ち円形の輪郭を有するからである。従って、例えば、基板９が方形である場合、方形の環状の輻射加熱源３３を用いることがある。つまり、基板９の輪郭の相似形の環状とすると、基板９の表面の温度の面内均一性の向上の観点から好適である。尚、赤外線ヒータランプ等では、一つのランプが方形の環状を成すようにすることはガラス加工等の点から困難であるので、四本以上のランプを使用して方形に配置することで、「方形の環状の輻射加熱源」とすることがある。また、輻射加熱源３３として、点光源を採用する場合もある。さらに、複数の点光源を並べて環状の輻射加熱源３３とする場合もある。また、輻射加熱源３３は環状に限定されるものではない。棒状の光源を平行に並べたり、複数の点光源を格子点の位置等のように均等に並べたりする構成もあり得る。
【００１２】
本実施形態の基板加熱チャンバーの大きな特徴点の一つは、基板９と同一平面上であって基板９の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具３４を備えている点である。周囲遮蔽具３４は、輻射加熱源３３を取り囲む筒状の部材である。周囲遮蔽具３４は、基板９に向かうに従って徐々に断面積が小さくなる円筒状となっている。周囲遮蔽具３４は基板９と同軸、即ち、円筒の軸が基板９の中心軸に一致している。
【００１３】
また、周囲遮蔽具３４の基板９から遠い側の端面を塞ぐようにして、遮蔽具保持板３４１が設けられている。上述した輻射加熱源３３は、加熱源取付具３３１によって遮蔽具保持板３４１に取り付けられている。
本実施形態では、周囲遮蔽具３４や遮蔽具保持板３４１を冷却する冷却機構が設けられている。冷却機構は、遮蔽具保持板３４１内の空洞に冷媒を流して遮蔽具保持板３４１や周囲遮蔽具３４等を冷却するようになっており、冷媒供給管３５１及び冷媒排出管３５２等から構成されている。
【００１４】
上述した周囲遮蔽具３４は、基板９と同一な平面上であって基板９の周縁を取り囲む領域（以下、周囲領域と称す）への輻射線の到達を防止するものである。このような周囲遮蔽具３４を用いることは、次のような技術的意義がある。
前述したように、本実施形態では、基板９をその周縁で保持する基板保持具９０を用いている。つまり、基板９の周囲には基板９を保持する部材が存在している。このように基板９の周囲に基板９を保持する部材（以下、周縁保持部材）が存在する状態で基板９を輻射加熱する場合、周囲遮蔽具３４のような部材が無いと、輻射線は基板９のみならず周縁保持部材も加熱することになる。この場合に問題なのは、周縁保持部材が熱によって変形し、基板９を保持できなくなってしまうことである。本実施形態の構成では、基板保持具９０の保持爪９２が熱により変形し、基板９が基板保持具９０から落下してしまう事故が発生する恐れがある。
【００１５】
このような事故を防止するには、周縁保持部材を熱変形しにくい構成とすればよい。一般的には、周縁保持部材を大きく頑丈なものにしたり、熱容量を大きくしたりすることが考えられる。しかしながら、一方で、基板９から周縁保持部材への熱伝導の影響も考える必要がある。周縁保持部材は周縁で基板９に接触しており、基板９から周縁保持部材への熱伝導が発生している。この場合、周縁保持部材が大きくなって基板９との接触面積が大きくなったり、周縁保持部材の熱容量が大きくすると、基板９から周縁保持部材への熱伝導も大きくなる。この結果、基板９の周辺部で温度が低下し、中央部との間で大きな温度差ができてしまう恐れがある。
【００１６】
本実施形態の構成では、周囲遮蔽具３４によって周囲領域への輻射線の到達が遮蔽されているので、周縁保持部材としての基板保持具９０の加熱が抑制されている。従って、基板保持具９０の保持爪９２が変形して基板９が基板保持具９０から落下したり、基板９から基板保持具９０への熱伝導が大きくて基板９の周辺部と中央部とで大きな温度差が生じたりすることはない。
【００１７】
また、前述した周囲遮蔽具３４の形状は、円錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する円筒状と表現することができる。この場合、図１及び図２に示すように、その稜線（円錐体を想定した場合の稜線の意味であり、図１中に破線で示す）が、基板９の周縁に交差する配置となっている。この構成は、きっちり基板９の表面のみ輻射線が到達し、周囲領域にはなるべく輻射線が到達しないようにする技術的意義があり、基板保持具９０の加熱を抑制する上で非常に効果的な構成となっている。
【００１８】
尚、周囲遮蔽具３４の稜線が、基板９の周縁から僅かに内側の位置で交差するよう構成することがある。図１に示すように、基板９の縁がＶ字状の保持爪９２に落とし込まれる場合、保持爪９２の先端は基板９の縁から僅かに内側に位置する。従って、保持爪９２の加熱を少しでも多く抑制できるよう、周囲遮蔽具３４の稜線が基板９の周縁から僅かに内側の位置で交差するようにする。この位置は、例えば周縁から１〜２ｍｍ程度内側の位置である。
また、周囲遮蔽具３４の輻射線遮蔽の効果は、その内面（輻射加熱源３３を臨む側の面）について生じている。従って、上記円筒状の形状も、この内面がそうなっていれば足りる。つまり、周囲遮蔽具３４全体が円筒状になる必要はない。
【００１９】
周囲遮蔽具３４が輻射線を遮蔽する構成は、大きく分けて、輻射線を反射させて遮蔽するか、輻射線を吸収して遮蔽するかである。輻射線を吸収して遮蔽する場合には、周囲遮蔽具３４の内面に黒色の被膜を形成することが多いが、輻射線を吸収すると周囲遮蔽具３４の温度上昇が問題となる場合がある。周囲遮蔽具３４は、前述したように冷却機構により冷却されており、異常な温度上昇による熱的損傷から保護されているが、輻射線を吸収する構成である場合、この冷却機構の負荷が大きくなり、冷却機構が大がかりになる欠点がある。
【００２０】
また、反射させずに吸収して遮蔽すると、輻射加熱源３３からの輻射線が基板９の加熱に利用されずに冷却機構によって消費されてしまうので、加熱効率が悪くなる。このようなことから、周囲遮蔽具３４はなるべく吸収せずに反射して遮蔽するようにすることが好ましい。具体的には、周囲遮蔽具３４の内面を鏡面加工したりアルミ等の蒸着膜を形成したりして反射面とする。
尚、遮蔽具保持板３４１には、補助反射板３７が設けられている。この補助反射板は、円環状である輻射加熱源３３の配光パターンに応じて基板９の表面における輻射線の照度分布をより均一にする形状となっている。
【００２１】
本実施形態の基板加熱チャンバーの別の大きな特徴点は、基板９の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具３６が設けられている点である。中央遮蔽具３６は、図１及び図２に示すように、小さな円板状であり、基板９と平行且つ同軸上に設けられている。中央遮蔽具３６は、中央用保持棒３６１によって保持されている。
【００２２】
このような中央遮蔽具３６を設けることは、輻射加熱源３３によって基板９を加熱した際、基板９の面内温度均一性を向上させる技術的意義がある。この点について、図３を使用して説明する。図３は、中央遮蔽具３６の技術的意義について説明する図であり、（１）が中央遮蔽具３６が無い場合、（２）が中央遮蔽具３６がある場合について示している。
【００２３】
基板９のような板状の部材を加熱した場合、一般的に、周縁からの熱の放散によって周辺部の温度が中央部の温度より低くなり易い。本実施形態の構成では、周囲遮蔽具３４が輻射線を反射して遮蔽するようになっている。この構成では、結果的に、輻射線は基板９の中央部に集まり易く、図３（１）に示すように、基板９の中央部の温度が周辺部に比べて高くなり易い。
一方、図３（２）に示すように、中央遮蔽具３６を使用すると、基板９の中央部に到達する輻射線が遮蔽されるため、中央部の温度が低くなる。この結果、基板９の表面の温度の面内均一性が向上する。
【００２４】
尚、中央遮蔽具３６を使用することは、輻射加熱源３３が基板９に対して軸対称に輻射線を放出することにも密接に関連している。即ち、軸対称な輻射線の放出である場合、軸中心の円周方向では均一な加熱が行えるが、軸中心の径方向では均一な加熱が行えない恐れがある。この場合、中央遮蔽具３６を使用することで、径方向での加熱の不均一性を補正して面内温度均一性を改善することができる。
【００２５】
本実施形態の基板加熱チャンバーのさらに別の大きな特徴点は、基板９の大きさが変わった場合でも最適な輻射線制御が行えるようにしたり、基板９の表面内に意図的に温度勾配を形成しながら加熱することができるようになっている点である。具体的には、周囲遮蔽具３４を基板９の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構、及び、中央遮蔽具３６を基板９の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられている。以下、これらの機構について説明する。
【００２６】
図１に示すように、遮蔽具保持板３４１には、遮蔽具保持棒３４２の先端が固定されている。遮蔽具保持棒３４２は複数設けられており、例えば方形の角の位置になるよう四本設けられている。チャンバー本体３１の側壁部分には、遮蔽具保持板３４１より少し小さな開口（以下、側壁開口）３１０が形成されている。各遮蔽具保持棒３４２は、この側壁開口３１０を通して延び、チャンバー本体３１の外側に達している。そして、チャンバー本体３１外に位置する各遮蔽具保持棒３４２の後端は、周囲用ベース板３４３に固定されている。周囲用ベース板３４３は、遮蔽具保持板３４１と同様に垂直に立てて設けられている。
尚、周囲用ベース板３４３の縁と側壁開口３１０の縁とを気密につなぐようにして周囲用ベローズ３４４が設けられている。周囲用ベローズ３４４は、側壁開口３１０からの真空の漏れを防止している。
【００２７】
また、図１に示すように、周囲用ベース板３４３の背面（チャンバー本体３１を臨む面とは反対側の面）には、周囲用被駆動棒３４５の先端が固定されている。そして、周囲用被駆動棒３４５を駆動して周囲用ベース板３４３を水平移動させる周囲用駆動源３４６が設けられている。
周囲用駆動源３４６と周囲用被駆動棒３４５の構成は、任意のものが採用できる。例えば周囲用被駆動棒３４５をラックとし、このラックに噛み合うピニオンを回転させるモータを周囲用駆動源３４６としたラックアンドピニオン機構を採用することができる。また、周囲用被駆動棒３４５をボールねじによって水平移動させる構成を採用することもできる。この場合には、内面がねじ切りされた円筒状の部材であって回転規制部を設けたものを周囲用被駆動棒３４５として使用する。この周囲用駆動棒３４５内に、ボールねじを通して噛み合わせる。ボールねじの後端に傘歯車等の機構を介して周囲用駆動源３４６を連結する。周囲用駆動源３４６によってボールねじを回転させると、周囲用被駆動棒３４５が水平方向に移動する。
【００２８】
いずれにしても、周囲用駆動源３４６によって周囲用ベース板３４３が水平移動すると、遮蔽具保持棒３４２によって保持されている周囲遮蔽具３４も一体に水平移動する。この結果、基板９と周囲遮蔽具３４との距離が変化する。周囲用駆動源３４６には、位置制御用のＡＣ又はＤＣサーボモータが好適に採用され、周囲遮蔽具３４を駆動範囲内の任意の水平方向の位置に停止させることができるよう構成される。
【００２９】
また一方、周囲用ベース板３４３の中央には小さな開口が設けられており、中央遮蔽具３６を保持した中央用保持棒３６１は、この開口に挿通されている。中央用保持棒３６１の挿通部分を気密に塞ぐようにして、メカニカルシール３６２が設けられている。メカニカルシール３６２は、磁性流体等を用いた真空シールであり、中央用保持棒３６１の水平移動を許容しつつ、挿通部分を気密に封止している。また、中央用保持棒３６１の後端には、中央用被駆動棒３６３が連結されている。そして、中央用被駆動棒３６３を駆動する中央用駆動源３６４が設けられている。
【００３０】
中央用被駆動棒３６３及び中央用駆動源３６４の構成も各種のものが考えられるが、一例としてボールねじを使用したものが採用できる。即ち、内面がねじ切りされた円筒状の部材であって回転規制部を設けたものを中央用被駆動棒３６３として使用し、中央用被駆動棒３６３内にボールねじを通して噛み合わせる。ボールねじを中央用駆動源３６４によって回転させ、中央用被駆動棒３６３を水平方向に移動させる。中央用駆動源３６４も、位置制御用のサーボモータが採用され、中央遮蔽具３６を駆動範囲内の任意の水平方向の位置に停止させることができるよう構成される。
【００３１】
本実施形態において、このように周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６を水平方向に移動させる構成を採用するのは、上述したように、異なる大きさの基板９であっても面内温度均一性を高くして加熱したり、意図的に所望の温度勾配を付けて加熱したりすることを可能にするためである。
例えば、図１に示す基板９に比べて小さい基板９を加熱する場合、図１の配置状態のままであると、周囲遮蔽具３４の稜線が基板９の周縁よりも外側になるため、基板保持具９０等の基板９の周囲の部材の加熱抑制効果があまり得られなくなってしまう。そこで、周囲用駆動源３４６によって周囲遮蔽具３４を基板９から離れる向きに水平移動させ、周囲遮蔽具３４の稜線が基板９の周縁に交差するようにする。より大きい基板９を加熱する場合にはその逆であり、周囲遮蔽具３４を基板９に近づく向きに水平移動させ、稜線が基板９の周縁に交差するようにする。
【００３２】
このように、基板９の大きさが変わっても、周囲遮蔽具３４を最適な位置に位置させることにより、基板９の周囲に存在する部材の加熱を抑制するという効果を常に得ることができる。また、中央遮蔽具３６についても同様であり、基板９の大きさに合わせて中央遮蔽具３６が最適な位置に位置するよう中央用駆動源３６４を動作させることで、大きさの異なる基板９に対しても常に高い面内温度均一性を維持して加熱を行うことができる。
【００３３】
また、図１に示す配置状態において、基板９の面内温度均一性が最も高くなっている場合、この状態から中央遮蔽具３６を基板９に近づけると、中央部への輻射線遮蔽の効果が高くなり、中央部の温度が相対的に低くなる。このため、中央部の温度を周辺部に比べて意図的に低くしたい場合に好適な配置となる。また、図１に示す配置状態から周辺遮蔽具を基板９に近づけると、基板９の周囲領域のみならず、基板９の表面の周辺部への輻射線も遮蔽される状態となる。このため、周辺部の温度を中央部に比べてより低くしたい場合に好適な配置となる。このような意図的に温度勾配を付ける場合にも、前述した周囲用駆動源３４６又は中央用駆動源３６４によって周囲遮蔽具３４又は中央遮蔽具３６を水平移動させて所望の位置に位置させる。
【００３４】
また、図１から解るように、本実施形態の基板加熱チャンバーは、基板９の配置位置を中心にして左右対称であり、輻射加熱源３３、周囲遮蔽具３４、中央遮蔽具３６等は、両側に対称に設けられている。このため、基板９の両面に同時に均一な加熱が行えるようになっている。
尚、基板保持具９０が上述したように基板９の周縁に当接して保持する構成は、この両面同時加熱を行うために重要な構成となっている。即ち、例えば基板載置台の上に基板９を水平に載置して保持するように、基板９の一方の側の面に接触して保持する構成では、両面同時加熱は困難である。本実施形態のように基板９の周縁に当接して保持するようにすれば、両面同時加熱が容易に行える。
【００３５】
上述した実施形態の基板加熱チャンバーは、情報記録ディスク用基板処理装置に使用されると非常に好ましい。このような情報記録ディスク用基板処理装置の発明の実施形態について、以下に説明する。
図４は、実施形態に係る情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す平面図である。図４に示す装置は、インライン式の基板処理装置になっている。インライン式とは、複数のチャンバーが一列に縦設され、それらのチャンバーを経由して基板９の搬送路が設定されている装置の総称である。本実施形態の装置では、複数のチャンバー１，２，３，４，５，６，７，８が方形の輪郭に沿って縦設されており、これに沿って方形の搬送路が設定されている。
【００３６】
各チャンバー１，２，３，４，５，６，７，８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。各チャンバー１，２，３，４，５，６，７，８の境界部分には、ゲートバルブ１０が設けられている。基板９は、基板保持具９０に搭載されて図４中不図示の搬送機構によって搬送路に沿って搬送されるようになっている。
複数のチャンバー１，２，３，４，５，６，７，８のうち、方形の一辺に隣接して配置された二つのチャンバー１，２が、基板保持具９０への基板９の搭載を行うロードロックチャンバー１及び基板保持具９０からの基板９の回収を行うアンロードロックチャンバー２になっている。
【００３７】
また、方形の他の三辺に配置されたチャンバー３，４，５，６，８は、各種処理を行う処理チャンバーになっている。これらのチャンバー３，４，５，６，８のうち、最初に基板９が搬送される処理チャンバー３は、薄膜の作成の前に基板９を予め加熱するチャンバーであり、前述した実施形態と同じ構成の基板加熱チャンバーとなっている。
【００３８】
そして、基板加熱チャンバー３の次に基板９が搬送される処理チャンバー４は、予備加熱された基板９に下地膜を作成する下地膜作成チャンバーである。また、下地膜作成チャンバー４の次に基板９が搬送される処理チャンバー５は、下地膜の作成された基板９に磁性膜を作成する磁性膜作成チャンバーである。また、磁性膜作成チャンバー５の次に基板９が搬送される処理チャンバー６は、磁性膜の上に保護膜を作成する保護膜作成チャンバーである。また、方形の角の部分のチャンバー７は、基板９の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を備えた方向転換チャンバーである。
尚、予備の処理チャンバー８が設けられている。予備の処理チャンバー８は、基板処理の種類によって任意に構成される。例えば、処理後に基板９を冷却するチャンバーとして構成される。
【００３９】
図１及び図５を使用して、基板保持具９０及び基板保持具９０を移動させて基板９を搬送する搬送機構の構成について説明する。図５は、図４の装置に使用された基板保持具９０及び搬送機構の構成について説明する正面概略図である。
【００４０】
図５に示すように、基板保持具９０の下縁には、小さな磁石（以下、基板保持具側磁石）９３が多数設けられている。基板保持具側磁石９３は、交互に逆の磁極となっている。そして、基板保持具９０の下方には、図５に示すように、隔壁９４を介して磁気結合ローラ９５が設けられている。
【００４１】
磁気結合ローラ９５は、二重螺旋状の磁石列９５１を有している。各磁石列９５１は、小さな磁石（以下、ローラ側磁石）に区分されている。そして、磁石列９５１の各ローラ側磁石は、図５に示すように、上側の基板保持具側磁石９３に対して磁気結合している。隔壁９４を境にして、基板保持具９０が配置された側が真空側、磁気結合ローラ９５が配置された側が大気側である。
【００４２】
磁気結合ローラ９５には、図１に示すように回転機構９５２が設けられている。回転機構９５２によって磁気結合ローラ９５が回転すると、基板保持具９０が水平方向（磁気結合ローラ９５の軸方向）に移動するようになっている。これにより、基板保持具９０に保持された基板９が搬送されるようになっている。
【００４３】
尚、上記基板保持具９０は、図１に示すように、水平な回転軸の回りに回転する主プーリ９６に載せられているとともに、下端が垂直な回転軸の回りに回転する副プーリ９７に接している。基板保持具９０は、上述した搬送機構が動作する際、主プーリ９６及び副プーリ９７にガイドされながら移動するようになっている。この移動によって、基板９は、上述した方形の搬送路に沿って搬送されるようになっている。
【００４４】
方向転換チャンバー７の構成としては、基板保持具９０、主プーリ９６、副プーリ９７、磁気結合ローラ９５等を一体に９０度回転させる機構を備えたものとされる。このような機構は、例えば特開平８−２７４１４２号公報に開示されている。
【００４５】
前述したように、下地膜としてはＣｒ膜、磁性膜としてはＣｏＣｒＴａ膜等が採用される。本実施形態の装置では、下地膜作成チャンバー４及び磁性膜作成チャンバー５は、ともにスパッタリングによってこのような膜を作成するようになっている。下地膜作成チャンバー４及び磁性膜作成チャンバー５の構成はほぼ同様であり、一例として磁性膜作成チャンバー５の構成について説明する。
【００４６】
図６は、図４に示す装置における磁性膜作成チャンバー５の概略構成を示す平面断面図である。磁性膜作成チャンバー５は、内部を排気する排気系５１と、内部にプロセスガスを導入するガス導入系５２と、内部の空間に被スパッタ面を露出させて設けたターゲット５３と、ターゲット５３にスパッタ放電用の電圧を印加するスパッタ電源５４と、ターゲット５３の背後に設けられた磁石機構５５とから主に構成されている。
【００４７】
排気系５１は、クライオポンプ等の真空ポンプを備えており、磁性膜作成チャンバー５内を１０- ６Ｐａ程度まで排気可能に構成されている。ガス導入系５２は、プロセスガス（処理に用いるガス）としてアルゴン等のガスを所定の流量で導入できるよう構成されている。
【００４８】
スパッタ電源５４は、ターゲット５３に−３００Ｖ〜−６００Ｖ程度の負の高電圧を印加できるよう構成されている。磁石機構５５は、マグネトロン放電を達成するためのものであり、中心磁石５５１と、この中心磁石５５１を取り囲むリング状の周辺磁石５５２と、中心磁石５５１と周辺磁石５５２とをつなぐ板状のヨーク５５３とから構成されている。尚、ターゲット５３や磁石機構５５は、絶縁ブロック５７１を介して磁性膜作成チャンバー５に固定されている。また、磁性膜作成チャンバー５は、電気的には接地されている。
【００４９】
ガス導入系５２によってプロセスガスを導入しながら排気系５１によって磁性膜作成チャンバー５内を所定の圧力に保ち、この状態でスパッタ電源５４を動作させる。この結果、スパッタ放電が生じてターゲット５３がスパッタされ、スパッタされたターゲット５３の材料が基板９に達して基板９の表面に所定の磁性膜が作成される。例えば、ターゲット５３はＣｏＣｒＴａの合金又は焼結体で形成され、基板９の表面にＣｏＣｒＴａ膜が作成される。
【００５０】
尚、図６から分かるように、ターゲット５３、磁石機構５５及びスパッタ電源５４の組は、磁性膜作成チャンバー５内の基板９配置位置を挟んで両側に設けられており、基板９の両面に同時に磁性膜が作成されるようになっている。
また、図６に示すように、各ターゲット５３の大きさは、一枚の基板９よりも少し大きい程度となっている。基板保持具９０は、磁性膜作成チャンバー５内で移動し、二枚の基板９が順次ターゲット５３の正面に位置するようになっている。即ち、最初は搬送方向前方の基板９がターゲット５３の正面に位置する状態となってこの基板９に成膜が行われる。そして、その後、所定距離前進して搬送方向後方の基板９がターゲット５３の正面に位置する状態となり、この基板９への成膜が行われる。この点は、前述した基板加熱チャンバー３の場合も同様である。輻射加熱源３３に一枚ずつ基板９が対向して加熱される。
【００５１】
下地膜作成チャンバー４の構成は、ターゲットの材料としてはＣｒ又はＣｒ合金等が用いられることを除き、上記磁性膜作成チャンバー５の構成とほぼ同様である。
保護膜としては、カーボンより成る膜が採用されることが多い。保護膜作成チャンバー６は、磁性膜作成チャンバー５と同様にスパッタリングによってカーボン膜を保護膜として作成するよう構成される。この場合、保護膜作成チャンバー６の構成は、ターゲットがカーボン製であることを除き、上記磁性膜作成チャンバー５の構成とほぼ同様である。尚、プラズマＣＶＤ法によって保護膜を作成する場合もある。この場合は、Ｃ2Ｈ6のような炭化水素化合物ガスと水素の混合ガスのプラズマを形成し、プラズマ中での炭化水素化合物ガスの分解を利用して基板９の表面にカーボン膜を作成するようにする。プラズマは、多くの場合高周波放電により形成される。
【００５２】
次に、本実施形態の情報記録ディスク用基板処理装置の全体の動作について説明する。
まず、ロードロックチャンバー１内で未処理の二枚の基板９が最初の基板保持具９０に搭載される。この基板保持具９０は基板加熱チャンバー３に移動して、基板９の予備加熱が行われる。この際、次の基板保持具９０への二枚の未処理の基板９の搭載動作が行われる。１タクトタイムが経過すると、基板保持具９０は下地膜作成チャンバー４に移動し、基板９に下地膜が作成される。この際、次の基板保持具９０は基板加熱チャンバー３に移動し、基板９が予備加熱され、ロードロックチャンバー１内でさらに次の基板保持具９０への基板９の搭載動作が行われる。
【００５３】
このようにして、１タクトタイム毎に基板保持具９０が移動し、予備加熱、下地膜の作成、磁性膜の作成、保護膜の作成の順で処理が行われる。そして、保護膜の作成の後、基板保持具９０はアンロードロックチャンバー２に達し、この基板保持具９０から処理済みの二枚の基板９の回収動作が行われる。尚、本実施形態では、下地膜作成チャンバー４は二つ設けられている。従って、最初の下地膜作成チャンバー４で半分の厚さの成膜を行い、次に下地膜作成チャンバー４で残りの半分の厚さの成膜を行う。この点は、磁性膜作成チャンバー５や保護膜作成チャンバー６でも同じである。
【００５４】
上述した本実施形態の装置の動作において、スパッタリングやＣＶＤ等の成膜処理は、一般的に温度依存性があり、均一な成膜を行うためには、基板９の表面の温度を均一にする必要がある。この点、本実施形態の装置では、基板加熱チャンバー４が、前述した通り面内温度均一性の高い基板９の加熱を行えるようになっている。従って、本実施形態の装置によれば、下地膜や磁性膜を均一に作成でき、良質な情報記録ディスクの製作に貢献できる。尚、均一とは、膜厚や膜質が均一であるという意味である。
【００５５】
特に、情報記録ディスクがハードディスクのような磁気記録媒体である場合、面内温度均一性が高いことは顕著な技術的意義を有する。以下、この点について説明する。
ハードディスクのような磁気記録媒体では、磁性膜の保磁力の大きさや均一性が重要な評価特性になっている。保磁力が小さかったり均一でなかったりすると、書き込んだ情報が消滅してしまって読み出しエラー等が生ずる。磁性膜の保磁力は、一般的に磁性膜を作成する際の基板９の温度（成膜温度）に依存する。図７は、成膜温度と磁性膜の保磁力との関係について示した図である。図７には、一例として、ＣｏＣｒＰｔ（Ｃｏ合金）膜の保磁力の成膜温度依存性が示されている。
【００５６】
図７に示すように、磁性膜の保磁力はある温度でピークに達し、それ以上に成膜温度が高くなると、逆に低下する傾向がある。これは、保磁力が磁性膜の結晶構造や組成等に依存しており、ある限られた温度範囲でのみ最適な結晶構造や組成等の膜が得られることによるものと推定される。
図７を考慮すると、磁性膜作成チャンバー５に搬入された基板９の温度が、保磁力のピークを与える成膜温度（以下、最適温度といい、図７中Ｔｐで示す）になっていることが好ましい。そして、基板９の表面の各点において、最適温度Ｔｐになっていることが好ましい。もし、面内温度均一性が低く、基板９の表面のある場所で最適温度Ｔｐから外れていると、その場所で保磁力が低下してしまう。
【００５７】
本実施形態の装置によれば、上述した通り、基板加熱チャンバー３によって面内温度均一性が極めて高い基板９の加熱が行えるので、基板９の各点を高い均一性で最適温度Ｔｐにすることができる。具体的には、基板加熱チャンバー３から磁性膜作成チャンバー５に至る際の基板９の温度低下を見込んで、基板加熱チャンバー３で最適温度Ｔｐより所定温度高い温度に加熱するようにする。
【００５８】
また一方、前述したように、基板加熱チャンバー３では、意図的に所望の温度勾配を付けた基板９の加熱が行えるが、この点は、高記録密度且つ高信頼性の情報記録ディスクを製作するという要請から重要な技術的意義がある。以下、この点について説明する。
【００５９】
周知のように、ハードディスクのような磁気記録ディスクは、記録容量の増大が重要な技術課題となっている。製品の持つ限られたスペース中で記録容量を増大させるには、記録密度の向上が必須の条件である。記録密度が高くなると、一つの磁気記録領域（セクタ）の大きさは小さくならざるを得ない。
その一方で、磁気記録の信頼性も非常に重要な製品特性である。記録した情報が正しく維持されているかどうかを決めるのは、磁性膜の保磁力である。高保磁力の磁性膜を作成することが、高信頼性の磁気記録ディスクを製作する上で欠かせない。しかしながら、セクタが小さくなると、セクタ全体の保磁力が低下してしまう。
【００６０】
このようなことから、さらに保磁力の高い磁性膜を作成するべく、改良が行われている。最近の研究では、白金を含有させるとより高い保磁力になることが判っており、ＣｏＣｒＰｔＴａのように、白金を含有した磁性薄を作成することが考えられている。
しかしながら、白金にはスパッタリングの特性において特異な点があり、この点から、従来には考えられなかった成膜条件の調整が必要になることが判った。この点について、図８を使用して説明する。図８は、白金のスパッタリング特性であって、白金製のターゲットにイオンが垂直に入射した場合のスパッタ粒子（白金）の放出角度の分布について示した図である。
【００６１】
スパッタ粒子の放出角度（ターゲットの表面に対して垂直な方向を０度とした角度）の分布は、一般的にｃｏｓｉｎ則に従うとされている。即ち、０度付近の放出角度で放出されるスパッタ粒子が多く、放出角度が９０度に近づくにつれてそのような放出角度で放出されるスパッタ粒子の量は少なくなる。
しかしながら、図８に示すように、白金の場合はこれとは異なり、０度付近の放出角度のスパッタ粒子よりも４０〜５０度付近の放出角度のスパッタ粒子の方が量が多い。つまり、ｃｏｓｉｎ則には従わない。
【００６２】
このような白金の特異な特性から、基板９の表面に白金含有の磁性膜を作成した場合、面内温度分布を均一にしていても、保磁力の均一な膜が作成できないことがある。例えば、基板９の中央部において保磁力が低下したりする場合がある。このような場合、意図的に基板９の中央部の温度を周辺部に比べて相対的に高くすることが有効になる。
【００６３】
具体的に説明すると、上述したように、もし基板９の中央部に対して白金の到達が少なくて保磁力が低下する傾向がある場合、基板９の中央部の温度は、図７に示す最適温度Ｔｐとする。そして、周囲遮蔽具３４や中央遮蔽具３６の位置調整によって基板９の周辺部の温度を中央部に比べて少し低くする。これによって、上記白金のスパッタ粒子放出角度分布の不均一性を補償して、均一な保磁力分布の磁性膜が作成できる。
【００６４】
【実施例】
次に、上記実施形態に属する実施例について説明する。
基板９が直径２．５インチのハードディスク用のガラス製の基板９である場合、周囲遮蔽具３４や中央遮蔽具３６の寸法や配置位置は、以下の例が好適に採用できる。尚、各寸法や各距離の符号は、図１中に示す。
周囲遮蔽具３４の開口の半径ｒ１：３７ｍｍ
周囲遮蔽具３４と基板９との距離ｄ１：８ｍｍ
中央遮蔽具３６の半径ｒ２：１５ｍｍ
中央遮蔽具３６と基板９との距離ｄ２：８ｍｍ
輻射加熱源３３の半径ｒ３：４０ｍｍ
輻射加熱源３３と基板９との距離ｄ３：３２ｍｍ
上記実施例の配置において、消費電力１５００Ｗ程度の赤外線ヒータランプを使用した場合、５〜１０秒程度で基板９は２５０℃程度まで加熱される。この際の面内温度均一性は、２５０℃±５℃（±２％）であり、極めて高い。
【００６５】
図９は、上記実施例の構成による加熱と、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６の無い参考例の構成による加熱とで、磁性膜の保磁力の均一性がどのように異なるかを確認した実験の結果を示す図である。図９中の（１）は、上記実施例の構成の場合の基板９の面内温度均一性を示す図であり、（２）は、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６を取り去った構成においてほぼ同じ条件で加熱した場合の基板９の面内温度均一性を示す図である。但し、図９（２）の場合には、輻射加熱源３３と基板９との距離ｄ３は（１）と異なり１５ｍｍである。尚、図９に示す実験において、基板９の加熱条件は上述した通りであるが、磁性膜の成膜条件は以下の通りである。尚、ｓｃｃｍは、０℃１気圧で換算したガスの流量（ｃｃ／分）を意味する。
磁性膜の種類：ＣｏＣｒＰｔ（Ｃｏ合金）
プロセスガス及びその流量：アルゴン，１００ｓｃｃｍ
磁性膜作成チャンバー内の圧力：０．６Ｐａ
スパッタ電源の電圧及び電力：−５００Ｖ，数１００Ｗ
図９（１）（２）の各横軸は、基板９の表面のうち、基板９の中心軸を中心とするある半径の円周上の各点の位置を角度で示したものである。また、図９（１）（２）において、●でプロットされたデータは、基板９の表面のうち半径１５ｍｍの円周上の位置における保磁力を示し、■でプロットされたデータは、基板９の表面のうち半径３０ｍｍの円周上の位置における保磁力を示す。
【００６６】
図９（１）に示す通り、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６を備えた実施例の構成では、半径１５ｍｍの位置と半径３０ｍｍの位置とを総合した保磁力の面内分布は２．２％程度であり、極めて高い。一方、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６の無い参考例の構成では、保磁力の面内分布は４．７％とかなり低い。
この図９に示す結果からも判るように、実施例の構成によれば、保磁力の面内均一性が極めて高い磁性膜が得られる。このため、益々高密度化する磁気記録媒体の製作に非常に好適な装置が提供される。
【００６７】
以上の説明では、磁気記録媒体について説明されたが、ＣＤ−ＲＯＭのような光学式の情報記録ディスクの場合であっても同様である。光学膜もしばしば温度依存性があり、基板９が均一な面内温度の状態で膜を作成することは、均一な特性の光学膜の作成に寄与する。そして、最終的には、読み取り性能等の点で良質な製品の産出に貢献することになる。
上記説明では、基板９がハードディスク等の情報記録ディスク用基板である場合について説明したが、本願発明は、これ以外にも、半導体ウェーハや液晶基板等についても同様に実施することが可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の請求項１記載の基板加熱チャンバーによれば、周囲領域への輻射線への輻射線が遮蔽されるので、周囲領域に存在する部材の影響で基板の表面の温度分布が不均一になることがなく、面内温度均一性の高い加熱が行える。また、輻射加熱源が基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。加えて、周囲遮蔽具が、底面の形状が基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であって、その稜線が基板の周縁に交差するよう配置されているので、周囲領域への輻射線の到達を抑制する効果がよりきっちりと得られる。
また、請求項２の基板加熱チャンバーによれば、周囲領域への輻射線への輻射線が遮蔽されるので、周囲領域に存在する部材の影響で基板の表面の温度分布が不均一になることがなく、面内温度均一性の高い加熱が行える。加えて、周辺加熱部を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられているので、基板の大きさに合わせて周囲遮蔽具の位置を調節することで基板の大きさが変わっても面内均一性の高い加熱が行えたり、特定の目的のために意図的に所望の温度勾配を付けた加熱が行えたりする効果がある。
また、請求項３の基板加熱チャンバーによれば、周囲領域への輻射線への輻射線が遮蔽されるので、周囲領域に存在する部材の影響で基板の表面の温度分布が不均一になることがなく、面内温度均一性の高い加熱が行える。また、基板の中央部分に到達する輻射線を遮蔽する中央遮蔽具が設けられているので、さらに面内温度均一性の高い加熱が行えたり、中央部と周辺部とで所望の温度勾配を付けた加熱が行えたりする効果がある。加えて、中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられているので、基板の大きさに合わせて中央遮蔽具の位置を調節することで基板の大きさが変わっても面内温度均一性を高くして加熱を行ったり、基板の大きさに合わせて温度勾配を調整しながら加熱を行ったりすることができる。
また、請求項７記載の基板加熱チャンバーによれば、前記請求項１、２又は３の効果に加え、基板保持具が基板の周縁を保持するので、基板の両面同時加熱が容易に行える。また、基板保持具の加熱が抑制されるので、基板保持具の変形等による基板の落下の事故も生じない。
また、請求項８記載の基板加熱チャンバーによれば、上記請求項２又は３の効果に加え、輻射加熱源が基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。
また、請求項９記載の基板加熱チャンバーによれば、上記請求項１又は８の効果に加え、輻射加熱源が基板の輪郭の相似形を成す環状であるので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。
また、請求項１０記載の基板加熱チャンバーによれば、上記請求項３の効果に加え、輻射加熱源が基板の輪郭の相似形を成す環状であり、中央遮蔽具が基板よりも大きさの小さい相似形であるので、この点でさらに面内温度均一性の高い加熱が行える。
また、請求項１１記載の情報記録ディスク用基板処理装置によれば、記録層用の膜の作成の前の予備加熱を上記各請求項の効果を得ながら行うことができる。従って、記録層の特性の面内均一性が高い良質な情報記録ディスクの製作に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る基板加熱チャンバーの正面断面概略図である。
【図２】図１に示す基板加熱チャンバー内の主要部の構成を示す斜視概略図である。
【図３】中央遮蔽具３６の技術的意義について説明する図であり、（１）が中央遮蔽具３６が無い場合、（２）が中央遮蔽具３６がある場合について示している。
【図４】実施形態に係る情報記録ディスク用基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図５】図４の装置に使用された基板保持具９０及び搬送機構の構成について説明する正面概略図である。
【図６】図１に示す装置における磁性膜作成チャンバー５の概略構成を示す平面断面図である。
【図７】成膜温度と磁性膜の保磁力との関係について示した図である。
【図８】白金のスパッタリング特性であって、白金製のターゲットにイオンが垂直に入射した場合のスパッタ粒子（白金）の放出角度の分布について示した図である。
【図９】実施例の構成による加熱と、周囲遮蔽具３４及び中央遮蔽具３６の無い参考例の構成による加熱とで、磁性膜の保磁力の均一性がどのように異なるかを確認した実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
１ ロードロックチャンバー
２ アンロードロックチャンバー
３ 基板加熱チャンバー
３１ チャンバー本体
３２ 排気系
３３ 輻射加熱源
３４ 周囲遮蔽具
３４１ 遮蔽具保持棒
３４２ 遮蔽具保持板
３４３ 周囲用ベース板
３４４ 周囲用ベローズ
３４５ 周囲用被駆動棒
３４６ 周囲用駆動源
３６ 中央遮蔽具
３６１ 中央用保持棒
３６２ メカニカルシール
３６３ 中央用被駆動棒
３６４ 中央用駆動源
４ 下地膜作成チャンバー
５ 磁性膜作成チャンバー
６ 保護膜作成チャンバー
７ 方向転換チャンバー
９ 基板
９０ 基板保持具
９１ 保持具本体
９２ 保持爪
Claims (14)
- 内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であって、その稜線が基板の周縁に交差するよう配置されていることを特徴とする基板加熱チャンバー。 - 内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられていることを特徴とする基板加熱チャンバー。 - 内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板と同一な平面上の領域であって基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられていることを特徴とする基板加熱チャンバー。 - 内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であることを特徴とする基板加熱チャンバー。 - 内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられていることを特徴とする基板加熱チャンバー。 - 内部で基板を加熱する気密な基板加熱チャンバーであって、輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられていることを特徴とする基板加熱チャンバー。 - 前記基板の周縁に当接して前記基板を保持する基板保持具が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の基板加熱チャンバー。
- 前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであることを特徴とする請求項２、３、５又は６記載の基板加熱チャンバー。
- 前記輻射加熱源は、前記基板の輪郭の相似形を成す環状であることを特徴とする請求項１、４又８記載の基板加熱チャンバー。
- 前記輻射加熱源は、前記基板の輪郭の相似形を成す環状であり、前記中央遮蔽具は、前記基板よりも小さい板状であって前記基板の相似形であることを特徴とする請求項３又は６記載の基板加熱チャンバー。
- 基板の表面に記録層用の膜を作成して情報記録ディスクを製作する際に使用される情報記録ディスク用基板処理装置であって、記録層用の膜の作成の前に基板を予め所定温度に加熱するチャンバーとして請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板加熱チャンバーを備えていることを特徴とする情報記録ディスク用基板処理装置。
- 輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源は、基板の中心軸に対して対称に輻射線を放出するものであり、
前記周囲遮蔽具は、底面の形状が前記基板と相似である錐体をその中心軸に垂直な面で切断した下側の形状に相当する筒状であることを特徴とする基板加熱処理装置。 - 輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記周囲遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する周囲用位置調節機構が設けられていることを特徴とする基板加熱処理装置。 - 輻射線が基板に到達するよう配置された輻射加熱源と、基板の周縁を取り囲む領域への輻射線の到達を防止する周囲遮蔽具とを備えており、
前記輻射加熱源と前記基板との間には、前記基板の中央部への輻射線の到達を防止する中央遮蔽具が設けられており、
前記中央遮蔽具を基板の中心軸の方向に変位させて位置調節する中央用位置調節機構が設けられていることを特徴とする基板加熱処理装置。
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