WO2013099059A1 - 成膜装置 - Google Patents

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WO2013099059A1
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target
striker
forming apparatus
film forming
magnet
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Inventor
輝明 小野
宏 鳥井
雅弘 芝本
英知 楢舘
Original Assignee
キヤノンアネルバ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering

Definitions

  • the present invention relates to a film forming apparatus used for the FCA method.
  • a method for forming a protective film for a medium such as a hard disk there is a CVD method using a reactive gas such as C 2 H 2 or C 2 H 4 .
  • a reactive gas such as C 2 H 2 or C 2 H 4 .
  • the protective film such as carbon formed on the magnetic recording layer is made thinner. It is requested to do.
  • the carbon protective film formed by the CVD method is said to have a limit of 2 to 3 nm because of its characteristics. Therefore, an FCA method that can form a thinner carbon protective film has attracted attention as a technique that can replace the CVD method.
  • a hard carbon protective film having a smaller hydrogen content than that in the CVD method can be formed, so that the film thickness can be reduced to about 1 nm.
  • a conventional FCA film forming apparatus includes a target serving as an ion generation source, a striker that forms an arc spot on the target and evaporates target (carbon) ions and electrons by arc discharge, an anode unit for maintaining and controlling the arc, It has an anode part that creates a flow of electrons between them, and a filter coil that removes target (carbon) particles having a large particle diameter as particles from plasma-generated target ions (for example, Patent Document 1).
  • the movement of the arc spot due to this retrograde may work well with respect to target utilization efficiency, but it is not only a good film deposition rate.
  • the evaporation amount of carbon changes and the positional relationship with respect to the magnetic field (filter) for allowing ions to reach the vicinity of the substrate changes.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a film forming apparatus capable of suppressing the movement of an arc spot and making the film forming speed constant.
  • a film forming apparatus of the present invention includes a cathode unit that holds a target that serves as an ion generation source, an anode unit into which electrons flow, and the cathode unit that holds the cathode.
  • a striker that generates an arc on the target by contact with the target, and a striker moving means that moves the striker relative to the target to generate the arc on the target attached to the cathode unit.
  • a magnet for generating magnetic lines of force on the target to confine arc spots generated on the target together with the arc.
  • the present invention it is possible to minimize the change in the deposition rate by minimizing the movement of the arc spot. Moreover, since the erosion location can be predicted in advance, the efficiency of using the target can be improved by devising the target shape.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view illustrating the configuration of the cathode unit according to the first embodiment. II sectional drawing of FIG. 2A.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a cathode portion of Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the configuration of a cathode portion according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a cathode portion of Embodiment 3.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view illustrating the configuration of the cathode unit according to the first embodiment. II sectional drawing of FIG. 2A.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a cathode portion of Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the configuration of a cathode portion according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a cathode portion
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a cathode portion according to Embodiment 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a film forming apparatus according to a fifth embodiment.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 7B illustrating the configuration of the cathode part of the fifth embodiment.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 7A illustrating the configuration of the cathode part of the fifth embodiment.
  • FCA filtered cathodic arc
  • an FCA film forming apparatus (hereinafter referred to as a film forming apparatus) 100 of this embodiment includes a process chamber 101 in which a substrate 1 on which a protective film of a target material of about 1 nm is formed, And a vapor deposition source 102 connected so as to communicate with each other.
  • the vapor deposition source 102 includes a filter unit 103 disposed close to the process chamber 101, and a cathode unit 110 connected to the filter unit 103 so as to communicate with the filter unit 103.
  • the filter unit 103 is provided with a filter coil 104 on the outer periphery (outside of the chamber).
  • the filter unit 103 guides target ions (C + ) evaporated from the arc spot by arc discharge toward the substrate 1, and particles that become particles. Remove large diameter carbon particles.
  • the cathode unit 110 holds a target 111 serving as an ion generation source.
  • the striker 112 that forms an arc spot on the target 111 generates arc discharge on the target surface by contacting the surface of the target 111 at a predetermined timing by the striker moving device 112a.
  • Target ions (C + ) and electrons (e ⁇ ) evaporated from an arc spot on the target 111 are converted into plasma and guided to the process chamber 101.
  • the target 111 is also rotationally driven at a predetermined angle by the target moving device 111a. By these moving devices (striker moving means), the position where the striker 112 comes into contact with the target 111 is moved relatively, thereby preventing the localization of the arc spot.
  • the striker moving means of the present embodiment adjusts the contact position with the striker 112 by moving (rotating) the target side, but the position of the striker 112 in contact with the target 111 is also adjusted in the horizontal direction. Of course, it may be adjusted by moving.
  • the arc spot is a place where an arc is generated on the target.
  • the target 111 has a magnet 140 and a holder part 141 that holds the magnet 140 and applies a negative voltage from the power supply part 2 to the target 111.
  • An anode portion (anode electrode) 130 is disposed at a position above the surface of the target 111.
  • An anode coil 131 is provided on the outer periphery of the cathode portion 110.
  • arc maintaining electrons for maintaining an arc other than the ion transporting electrons that transport the target ions among the electrons generated in the target 111 inside the cathode unit 110 (process chamber 101) are supplied to the anode unit 130.
  • Any material can be used for the anode portion 130 as long as it is conductive. However, considering the heat problem, the material is preferably carbon graphite.
  • Electrons generated at the arc spot become arc maintenance electrons and ion transport electrons.
  • the arc sustaining electrons are electrons that are induced by the magnetic field of the anode coil 131 and flow into the anode part 130, and are generated in order to maintain the plasma arc generated in the target 111. This is used to heat the arc spot by passing a current between 111 and the anode part 130.
  • the ion transport electrons are electrons for causing the target ions to reach the substrate 1 and function to pull the ions using the Coulomb force of the electrons. Ion transport electrons are guided toward the substrate 1 by the magnetic field generated by the filter coil 104.
  • a protective film is formed by attaching and depositing target ions on the surface of the substrate 1 inside the process chamber 101.
  • the target 111 is made of disk-shaped carbon graphite
  • the magnet 140 disposed below the target 111 is a permanent magnet
  • the holder portion 141 is a yoke that supports the magnet 140.
  • the magnet 140 has a ring-shaped outer ring portion 143 concentrically arranged around the ring-shaped inner ring portion 142, the inner ring portion 142 faces the S pole toward the target 111, and the outer ring portion 143 faces the N pole toward the target 111. Each is arranged.
  • the magnet 140 generates lines of magnetic force on the target 111 to confine arc spots generated on the target 111 together with the arc.
  • the magnetic field 150 closed on the surface of the target 111 by the magnet 140 is generated.
  • the arc spot S generated on the target 111 is confined in the magnetic field, so that the arc is generated in the closed magnetic field formed by the magnet 140. By doing so, the movement of the arc spot can be minimized.
  • the second anode portion 132 when the target 111 is held on the cathode portion, the second anode portion 132 is disposed around the target 111, and the magnetic force lines 150 generated by the magnet 140 are passed through the target 111 to the second anode portion. Incident 132.
  • the magnet 140 is the same as that shown in FIGS. 2A and 2B, but the outer magnet 143 is positioned below the second anode portion 132.
  • the second anode unit 132 may be configured to rotate with the target 111 or may not rotate. However, by rotating with the target 111, the film attached to the second anode unit 132 can be made uniform.
  • a portion 111b facing the second anode portion 132 in the target 111 of FIGS. 3A and 3B is formed in a tapered shape.
  • This configuration further reduces the frequency with which the arc spot falls on the side of the target.
  • a wall 132a higher than the surface of the target 111 is formed on the outer periphery of the second anode portion 132 of FIGS. 3A and 3B.
  • the second anode portion 132 can capture electrons more efficiently, the arc current when maintaining the arc can be kept low, and droplets and particles from the arc spot can be reduced.
  • the performance can be further improved by combining the anode shape of FIG. 5 with the target shape of FIGS. 3A and 3B.
  • Embodiment 5 Next, the configuration of the film forming apparatus of Embodiment 5 will be described with reference to FIG. 6 and FIGS. 7A and 7B.
  • the film forming apparatus 200 of this embodiment is provided with a target introduction chamber 162 and a target discharge chamber 172 below the filter unit 103.
  • the target introduction chamber 162 has an introduction portion that is opened and closed by a gate valve 163, and a target feed as second moving means that conveys the plate-like target 161 so as to pass a predetermined position directly above the magnet 140 of the cathode portion 160.
  • the target discharge chamber 172 includes a discharge unit that is opened and closed by the gate valve 173, and a target discharge unit 174 that conveys the used target 161 that has passed right above the magnet 180 of the cathode unit 160 to the gate valve 173. .
  • the used target 161 is discharged from the target discharge chamber 172.
  • the magnet 180 is held by a holder portion 182 via a yoke 181 and has a structure in which an N-pole magnet 180b of a ring is disposed around a ring-shaped S-pole magnet 180a.
  • a plurality of magnets 180 constitute a magnet set that is two-dimensionally arranged in the XY direction (the direction along the surface of the target 161).
  • the magnet set should just be arranged at least 1 row in the direction orthogonal to the conveyance direction D of the target 161, as shown with the broken line in FIG. 7B.
  • the magnetic field closed from each magnet is formed on the target 161 by the number of magnets.
  • the striker moving device 112a as the first moving means for moving the striker 112 in the XY directions, and the position where the target 161 and the striker 112 are in contact can be relatively moved.
  • the configuration in which the target 161 is introduced from the gate valve 163 into the target introduction chamber 162 is exemplified, but a configuration having a spare chamber may be used. Further, a configuration in which a plurality of targets 161 are arranged in the target introduction chamber 162 may be employed.
  • a hard disk manufacturing apparatus when a striker is brought into contact with each substrate, an arc can be generated on a different magnet set for each contact.
  • a film forming apparatus suitable for forming a protective film of a hard disk can be realized.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
  • the film forming apparatus using the FCA method has been described.
  • the film forming method uses arc discharge, the same effect can be achieved even when applied to another method.
  • the following claims are attached.

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Abstract

　成膜装置１００は、イオン発生源となるターゲット１１１を保持するカソード部１１０と、電子が流入するアノード部１３０と、カソード部に保持されたターゲットと接触することで、ターゲット上にアークを発生させるストライカ１１２と、カソード部に取り付けられたターゲット上にアークを発生させるためにターゲットに対して相対的にストライカを移動させるストライカ移動手段１１２ａと、アークと共にターゲット上に発生するアークスポットを閉じ込める磁力線をターゲット上に生じさせるマグネット１４０と、を有する。

Description

成膜装置
　本発明は、ＦＣＡ法に用いられる成膜装置に関する。
　ハードディスクなどのメディアの保護膜を形成する方法として、Ｃ2Ｈ2やＣ2Ｈ4などの反応性ガスを利用したＣＶＤ法がある。最近では、磁気読取ヘッドとメディアの磁気記録層とのスペーシング距離やヘッド浮上量をより短くしドライブ特性を向上させるため、磁気記録層上に成膜されるカーボンなどの保護膜もより一層薄くすることが求められている。
　しかし、ＣＶＤ法で成膜されるカーボン保護膜は、その特性から２～３ｎｍが限界と言われている。そこで、ＣＶＤ法に代わる技術として、より薄いカーボン保護膜を形成できるＦＣＡ方法が注目されている。ＦＣＡ法では、ＣＶＤ法に比べて水素含有量が少なく硬いカーボン保護膜を成膜できるため、膜厚を１ｎｍ程度まで薄くできる可能性がある。
　従来のＦＣＡ成膜装置は、イオン発生源となるターゲット、ターゲットにアークスポットを形成してアーク放電によりターゲット（カーボン）イオン及び電子を蒸発させるストライカ、アークを維持制御するためのアノード部、ターゲットの間で電子の流れを作るアノード部、プラズマ化したターゲットイオンからパーティクルとなる粒径の大きいターゲット（カーボン）粒子を除去するフィルタコイルを備える（例えば、特許文献１）。
特開２００７－２５４７７０号公報
　従来のＦＣＡ成膜装置において、ターゲットのアークスポット付近での入射磁場に傾きがある場合において角度の狭い方へ移動しようとする現象が知られている。この現象は、電子とイオンを放出するアークスポットは磁場や電界の影響を受けてフレミングの法則とは逆行する方向へ移動する現象であり、レトログレード（Ｒｅｔｒｏｇｒａｄｅ）と呼ばれている。
　このレトログレードによってアークスポットが移動することは、ターゲットの利用効率に関して良い働きをすることもあるが、成膜速度については良いことばかりではない。アークスポットが移動することでカーボンの蒸発量が変わることや基板近傍までイオンを到達させるための磁場（フィルタ）に対する位置関係が変わるため成膜速度にも変化が生じる虞がある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、アークスポットの移動を抑止し、成膜速度を一定にできる成膜装置を実現することである。
　上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の成膜装置は、イオン発生源となるターゲットを保持するカソード部と、電子が流入するアノード部と、前記カソード部に保持された前記ターゲットと接触することで、前記ターゲット上にアークを発生させるストライカと、前記カソード部に取り付けられたターゲット上に前記アークを発生させるために前記ターゲットに対して相対的にストライカを移動させるストライカ移動手段と、前記アークと共に前記ターゲット上に発生するアークスポットを閉じ込める磁力線を前記ターゲット上に生じさせるマグネットと、を有する。
　本発明によれば、アークスポットの移動を最小限に抑えることで成膜速度の変化を最小限に抑えることができる。また、エロージョン箇所が予め予測できるためターゲット形状を工夫することでターゲットの利用効率を向上できる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明に係る実施形態１の成膜装置の概略構成を示す断面図。 実施形態１のカソード部の構成を例示する鉛直方向の断面図。 図２ＡのＩ－Ｉ断面図。 実施形態２のカソード部の構成を例示する断面図。 実施形態２のカソード部の構成を例示する平面図。 実施形態３のカソード部の構成を例示する断面図。 実施形態４のカソード部の構成を例示する断面図。 実施形態５の成膜装置の概略構成を示す断面図。 実施形態５のカソード部の構成を例示する図７ＢのＩＩＩ－ＩＩＩ断面図。 実施形態５のカソード部の構成を例示する図７ＡのＩＩ－ＩＩ断面図。
　以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
　以下に、本発明の成膜装置を、フィルタードカソーディックアーク（ＦＣＡ）法を用いて被処理物としての基板にカーボン保護膜を形成するＦＣＡ成膜装置に適用した実施形態について説明する。
　［実施形態１］
 先ず、図１及び図２Ａ，２Ｂを参照して、本発明に係る実施形態１のＦＣＡ成膜装置の構成について説明する。
　図１において、本実施形態のＦＣＡ成膜装置（以下、成膜装置）１００は、１ｎｍ程度のターゲット材料の保護膜が成膜される基板１を配置するプロセスチャンバ１０１と、プロセスチャンバ１０１に内部で連通するように連結された蒸着源１０２とを有する。
　蒸着源１０２は、プロセスチャンバ１０１に近接して配置されたフィルタ部１０３と、フィルタ部１０３に内部連通するように連結されたとカソード部１１０とを備える。フィルタ部１０３は、その外周部（チャンバ外部）にフィルタコイル１０４が設けられており、アーク放電によりアークスポットから蒸発したターゲットイオン（Ｃ+）を基板１に向けて誘導すると共に、パーティクルとなる粒径の大きいカーボン粒子を除去する。カソード部１１０は、イオン発生源となるターゲット１１１を保持する。
　また、ターゲット１１１にアークスポットを形成するストライカ１１２は、ストライカ移動装置１１２ａによってターゲット１１１の表面に所定のタイミングで接触することでターゲット表面にアーク放電を発生させる。ターゲット１１１上のアークスポットから蒸発したターゲットイオン（Ｃ+）及び電子（ｅ-）は、プラズマ化してプロセスチャンバ１０１へ誘導される。ターゲット１１１もまたターゲット移動装置１１１ａによって所定の角度になるように回転駆動される。これら移動装置（ストライカ移動手段）により、ターゲット１１１に対してストライカ１１２が接触する位置を相対的に移動させることにより、アークスポットの局在化を防止している。本実施形態のストライカ移動手段は、ターゲット側が移動（回転）することでストライカ１１２との接触位置を調整するものであるが、ターゲット１１１に接触するストライカ１１２の位置を、ストライカ１１２が水平方向にも移動することによって調整するものでもよいことはもちろんである。なお、アークスポットとはターゲット上でアークが発生している場所のことである。
　ターゲット１１１は、その下部にマグネット１４０と、マグネット１４０を保持すると共に、ターゲット１１１に、電源部２からの負の電圧を印加するホルダ部１４１とを有する。
　ターゲット１１１の表面に対して側上方の位置にはアノード部（アノード電極）１３０が配置されている。また、カソード部１１０の外周部にはアノードコイル１３１が設けられている。具体的には、カソード部１１０（プロセスチャンバ１０１）の内部において、ターゲット１１１で発生した電子のうち、ターゲットイオンを輸送するイオン輸送電子以外のアークを維持するためのアーク維持電子がアノード部１３０へ移動する。アノード部１３０の材質は導電性のものであればどれでも同様の効果を発揮するが、熱の問題などを考慮すると材質はカーボングラファイトが望ましい。
　電源部２からターゲット１１１に負の電圧を印加し、ストライカ１１２及びアノード部１３０に正の電圧を印加することで、アノードコイル１３１による磁場に沿ってターゲット１１１とアノード部１３０との間で電子の流れを形成する。
　アークスポットで発生した電子は、アーク維持電子とイオン輸送電子となる。アーク維持電子は、ターゲット１１１の表面で発生した電子の一部をアノードコイル１３１の磁場で誘導されてアノード部１３０へ流入する電子であり、ターゲット１１１で発生したプラズマアークを維持するために、ターゲット１１１とアノード部１３０の間に電流を流してアークスポットを加熱することに利用される。
　イオン輸送電子は、ターゲットイオンを基板１に到達させるための電子であり、電子のクーロン力を利用してイオンを引っ張る働きをする。イオン輸送電子はフィルタコイル１０４により作られた磁場により基板１の方向へ誘導される。
　上記構成によって、プロセスチャンバ１０１内部で基板１の表面にターゲットイオンを付着・堆積させて保護膜が成膜される。
　ここで、図２Ａ，２Ｂを参照して、ターゲットを保持するカソード部の構成について説明する。
　図２Ａ，２Ｂに示すように、ターゲット１１１は円盤状のカーボングラファイト製であり、その下部に配置されるマグネット１４０は永久磁石からなり、ホルダ部１４１はマグネット１４０を支持するヨークからなる。マグネット１４０は、リング状の内輪部１４２の周囲にリング状の外輪部１４３が同心円状に配置され、内輪部１４２はターゲット１１１にＳ極を向け、外輪部１４３はターゲット１１１にＮ極を向けてそれぞれ配置されている。マグネット１４０は、アークと共にターゲット１１１上に発生するアークスポットを閉じ込める磁力線をターゲット１１１上に生じさせる。
　これにより、マグネット１４０によってターゲット１１１の表面に閉じた磁場１５０が生成される。そして、磁場が閉じている箇所の中でアークが発生したときに、ターゲット１１１に生じたアークスポットＳは磁場の中に閉じ込められるため、マグネット１４０により形成された閉じた磁場の中でアークを発生させることでアークスポットの移動を最小限に抑えることができる。
　よって、アークスポットの移動を最小限に抑えることで成膜速度の変化を最小限に抑えることができる。また、エロージョン箇所が予め予測できるためターゲット形状を工夫することでターゲットの利用効率を向上できる。
　ここで、ターゲット１１１の構成を以下の実施形態で述べるように構成することでアークスポットの移動を抑止する効果に加えて、付加的な効果を得ることができる。
　［実施形態２］
 次に、図３Ａ，３Ｂを参照して、実施形態２のカソード部の構成について説明する。
　図３Ａ，３Ｂにおいて、カソード部にターゲット１１１が保持された際に、第２アノード部１３２がターゲット１１１の周囲に配置され、マグネット１４０により発生される磁力線１５０がターゲット１１１を介して第２アノード部１３２に入射する。マグネット１４０は図２Ａ，２Ｂと同様であるが、外側のマグネット１４３が第２アノード部１３２の下方に位置している。
　この構成により、ターゲット１１１と第２アノード部１３２を貫くように磁場が生じ、ターゲット１１１上で発生するアークの維持がさらに容易になる。
　なお、第２アノード部１３２はターゲット１１１と共に回転する構成でも、回転しない構成でもよいが、ターゲット１１１と共に回転させることで第２アノード部１３２に付着する膜を均一にすることができる。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　［実施形態３］
 次に、図４を参照して、実施形態３のカソード部の構成について説明する。
　実施形態３は、図３Ａ，３Ｂのターゲット１１１における、第２アノード部１３２に対面する部位１１１ｂがテーパ状に形成されている。
　この構成により、アークスポットがターゲットの側面に落下する頻度がさらに小さくなる。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　［実施形態４］
 次に、図５を参照して、実施形態４のカソード部の構成について説明する。
　実施形態４は、図３Ａ，３Ｂの第２アノード部１３２の外周部にターゲット１１１の表面より高い壁部１３２ａが形成されている。
　この構成により、第２アノード部１３２が電子をより効率よく捕獲できるため、アークを維持する際のアーク電流を低く抑えられ、アークスポットからのドロップレットやパーティクルを軽減することができる。
　ただし、本例ではストライカ１１２が第２アノード部１３２の壁部１３２ａと干渉しないように形状を工夫する必要がある。
　また、図５のアノード形状に図３Ａ，３Ｂのターゲット形状を組み合わせることでさらに性能を向上させることができる。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　［実施形態５］
 次に、図６及び図７Ａ，７Ｂを参照して、実施形態５の成膜装置の構成について説明する。
　図６に示すように、本実施形態の成膜装置２００は、フィルタ部１０３の下部にターゲット導入室１６２及びターゲット排出室１７２が設けられている。ターゲット導入室１６２は、ゲートバルブ１６３により開閉される導入部と、プレート状のターゲット１６１をカソード部１６０のマグネット１４０の直上方の所定位置を通過するように搬送する第２移動手段としてのターゲット送り装置１６４とを有する。また、ターゲット排出室１７２は、ゲートバルブ１７３により開閉される排出部と、カソード部１６０のマグネット１８０の直上方を通過した使用済みのターゲット１６１をゲートバルブ１７３へ搬送するターゲット排出装置１７４とを有する。使用済みのターゲット１６１はターゲット排出室１７２から排出される。
　図７Ａ，７Ｂに示すように、マグネット１８０は、ヨーク１８１を介してホルダ部１８２により保持され、リング状のＳ極マグネット１８０ａの周囲にリングのＮ極マグネット１８０ｂが配置された構造を有する。そして、複数のマグネット１８０が、ＸＹ方向（ターゲット１６１の表面に沿った方向）に２次元に配列されたマグネットセットを構成している。なお、マグネットセットは、図７Ｂに破線で示すように、ターゲット１６１の搬送方向Ｄに対して直交する方向に少なくとも１列配列されていればよい。
　この構成により、ターゲット１６１上には、各マグネットから閉じた磁場がマグネットの数だけ形成される。
　また、ストライカ１１２をＸＹ方向に移動させる第１移動手段としてのストライカ移動装置１１２ａを有し、ターゲット１６１とストライカ１１２が接触する位置を相対的に移動させることができる。
　ストライカ１１２がターゲット１６１に接触するごとに、１つのマグネットセットの閉じた磁場内でアークを発生させ、接触ごとにアークを発生させるマグネットセットを変更することでターゲットを均一に使用することができる。
　本実施形態では、ターゲット１６１をゲートバルブ１６３からターゲット導入室１６２に導入する構成を例示したが、予備室を備えた構成でもよい。また、ターゲット導入室１６２に複数のターゲット１６１を配置する構成でもよい。
　その他、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　なお、ハードディスクの製造装置として、基板ごとにストライカを接触させる際には、接触ごとに異なるマグネットセット上にアークを発生させることができる。このようにアークの発生を制御することでハードディスクの保護膜の成膜に適した成膜装置を実現することができる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。例えば、本実施形態では、ＦＣＡ法を用いた成膜装置を説明したが、アーク放電を利用した成膜方法であれば、別の方法に適用しても、同様の効果を達成し得る。本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１１年１２月２８日提出の日本国特許出願特願２０１１－２８９８０７を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (9)

  1. 　イオン発生源となるターゲットを保持するカソード部と、
    　電子が流入するアノード部と、
    　前記カソード部に保持された前記ターゲットと接触することで、前記ターゲット上にアークを発生させるストライカと、
    　前記カソード部に取り付けられたターゲット上に前記アークを発生させるために前記ターゲットに対して相対的にストライカを移動させるストライカ移動手段と、
    　前記アークと共に前記ターゲット上に発生するアークスポットを閉じ込める磁力線を前記ターゲット上に生じさせるマグネットと、を有することを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記カソード部にターゲットが保持された際に、前記アノード部が前記ターゲットの周囲に配置され、前記マグネットにより発生される磁力線が前記ターゲットを介して前記アノード部に入射することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記カソード部にターゲットが保持された際に、前記ターゲットは前記アノード部に対面する部位がテーパ状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
  4. 　前記カソード部にターゲットが保持された際に、前記アノード部の外周部に前記ターゲットの表面より高い壁部が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の成膜装置。
  5. 　前記マグネットは、リング状のＳ極マグネットの周囲にリングのＮ極マグネットが配置された構造を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜装置。
  6. 　前記ストライカ移動手段は、前記ストライカのみを移動させて、前記ターゲットと前記ストライカが接触する位置を移動させる第１移動手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成膜装置。
  7. 　前記ストライカ移動手段は、
    　前記ストライカのみを移動させて、前記ターゲットと前記ストライカが接触する位置を移動させる第１移動手段と、
    　前記ターゲットを前記カソード部の上方の所定位置に搬送する第２移動手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  8. 　前記マグネットは、リング状のＳ極マグネットの周囲にリングのＮ極マグネットが配置された構造を有し、
    　前記ターゲットの搬送方向に対して直交する方向に、複数の前記マグネットが少なくとも１列配列されていることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
  9. 　前記電子を被処理物の方向へ誘導するフィルタコイルと、
    　前記電子を前記アノード部へ誘導するアノードコイルと、を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の成膜装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI615488B (zh) * 2016-05-18 2018-02-21 成膜裝置及其方法
JP6487611B1 (ja) * 2017-12-27 2019-03-20 キヤノンアネルバ株式会社 成膜方法および成膜装置
CN110158038A (zh) * 2014-03-18 2019-08-23 佳能安内华股份有限公司 沉积装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08283933A (ja) * 1995-04-07 1996-10-29 Nissin Electric Co Ltd アーク式蒸発源
JP2001521065A (ja) * 1997-10-24 2001-11-06 フィルプラス ヴァキューム テクノロジー ピーティーイー．リミテッド 金属被膜用および誘電性被膜用の陰極アーク源
JP2003183816A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Ulvac Japan Ltd 同軸型真空アーク蒸着源
JP2004052049A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Nissin Electric Co Ltd 真空アーク蒸着装置
JP2004292830A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Ulvac Japan Ltd 同軸型真空アーク蒸着源、それを用いた真空蒸着装置、及び薄膜形成方法
JP2009242929A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Ferrotec Corp ターゲット交換式プラズマ発生装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08283933A (ja) * 1995-04-07 1996-10-29 Nissin Electric Co Ltd アーク式蒸発源
JP2001521065A (ja) * 1997-10-24 2001-11-06 フィルプラス ヴァキューム テクノロジー ピーティーイー．リミテッド 金属被膜用および誘電性被膜用の陰極アーク源
JP2003183816A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Ulvac Japan Ltd 同軸型真空アーク蒸着源
JP2004052049A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Nissin Electric Co Ltd 真空アーク蒸着装置
JP2004292830A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Ulvac Japan Ltd 同軸型真空アーク蒸着源、それを用いた真空蒸着装置、及び薄膜形成方法
JP2009242929A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Ferrotec Corp ターゲット交換式プラズマ発生装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110158038A (zh) * 2014-03-18 2019-08-23 佳能安内华股份有限公司 沉积装置
CN110158038B (zh) * 2014-03-18 2022-01-18 佳能安内华股份有限公司 沉积装置
US11821067B2 (en) 2014-03-18 2023-11-21 Canon Anelva Corporation Deposition apparatus
TWI615488B (zh) * 2016-05-18 2018-02-21 成膜裝置及其方法
JP6487611B1 (ja) * 2017-12-27 2019-03-20 キヤノンアネルバ株式会社 成膜方法および成膜装置
WO2019130471A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 キヤノンアネルバ株式会社 成膜方法および成膜装置
KR20200090209A (ko) * 2017-12-27 2020-07-28 캐논 아네르바 가부시키가이샤 성막 방법 및 성막 장치
TWI704594B (zh) * 2017-12-27 2020-09-11 日商佳能安內華股份有限公司 成膜方法及成膜裝置
KR102371334B1 (ko) 2017-12-27 2022-03-04 캐논 아네르바 가부시키가이샤 성막 방법 및 성막 장치
US11289305B2 (en) 2017-12-27 2022-03-29 Canon Anelva Corporation Deposition method and deposition apparatus

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