JPH06510565A - スループットの高いスパッタリング装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

スループットの高いスパッタリング装置及び方法版権放棄の制限 本特許文書の開示の一部分は、版権保護の請求かなされた資料を含んでいる。 版権所有者は、米国特許商標庁のファイル又は記録に現れるようにこの特許文書 又は特許開示を何人かかファクンミリ再現することに異議を唱えるものではない か、他の全ての権利は保全されるものとする。 尺男９外野 本発明は、マグネトロンスパッタリングプロセスにおいて多層の薄膜を付着する 装置及び方法に係り、より詳細には、電子的に制御される大量のマグネトロンス パッタリングプロセスにおいて磁気記録媒体用の薄い磁気フィルムを付着する装 置及び方法に係ると共に、それにより改良された磁気記録ディスク製品を製造す ることに係る。 先行技術の説明 スパッタリングは、特定の基体上に均一な薄いフィルムを付着する公知の技術で ある。スパッタリングは、排気したチャンバにおいて、不活性ガス、典型的にア ルゴンを使用し、付着中に静止状態に保たれる１つ以上の基体をターゲットのま わりで回転する（「プラネタリ（自公転）」システム）か又はターゲットを通し て搬送する（「インライン」システム）ようにして実行される。 基本的には、この技術は、フィルムとして付着されるべきターゲット材料の表面 に静電加速したアルゴンイオンを当てることを含む。一般に、電界を使用してプ ラズマガス中でイオンを加速し、イオンをターゲット表面に当てる。運動量の伝 達により、ターゲット表面の浸食領域として知られている領域から原子と電子が 追い出される。ターゲットの原子が基体に付着してフィルムを形成する。 典型的に、スパッタリングチャンバの排気は、チャンバ内の汚染物循環攪流を回 避するために２段階プロセスで行われる。第１に、絞られたおおまかな段階はチ ャンバを約５０μの第１圧力までゆっ（りとポンプダウンする。次いで、ターボ 、クライオ又は拡散ポンプを使用して高真空ポンピングを行い、スパッタリング を行うに必要な高度に排気した基礎圧力（約１０　’Ｔｏｒｒ）までチャンバを 排気する。その後、この排気したチャンバにスパッタリングガスを導入し、約２ ないし１０μの圧力まで裏込めする。 スパッタリングプロセスは、複数のターゲット材料から、ガラス、ニッケルー燐 メッキのアルミニウム円盤及びセラミック材料を含む種々の基体材料に被膜を付 着するのに有用である。しかしながら、静電力のみに基づいてこのプロセスによ り得られる比較的低いスパッタリング率では（ダイオードスパッタリング）、大 量の処理が所望されるある商業的な用途には実用できない。従って、種々の磁石 配列を使用して、ターゲット表面付近に電子をトラップし、より多くのアルゴン をイオン化し、ターゲットに当たってターゲット電子を放出させる確率、ひいて は、スパッタリング率を高めることにより、スパッタリング率の増大が計られて いる。特に、ターゲット表面に隣接する領域において磁界の形状を操作すること によりスパッタリング率の増大が達せられる。 このように行われるスパッタ付着は、一般に、マグネトロンスパッタリングと称 する。 磁界の形状は、磁束路を用いてスパッタリング率を増大するという目標で磁界を 発生するのに使用される個々の磁石の極性及び位置を調整することにより最適な ものにされる。例えば、エアコ社に譲渡されたＪ、Ｓチャ１２氏の１９８９年８ 月２８日付けの米国特許第４，１６６．０１８号には、平らな直流（ｃｌ　ｃ） マグネトロンスパッタリング装置が開示されており、この装置は、ターゲット浸 食領域のすぐ近（のプラズマ領域に電子及びイオンを閉じ込める弓形の磁束路（ 又はライン）を形成する磁石形状を使用している。１つ以上の閉じた磁束ループ 路がカソード而に平行である限り、例えば、同心楕円又は円のような種々の磁石 配列がこの目的に適している。 磁界の役割は、運動する電子をターゲットの付近に捕獲することである。磁界は 電子に対して力を発生し、電子が磁力線のまわりで螺旋路を描くように誘導する 。このような螺旋路は、磁力線に沿った経路よりも長く、電子がプラズマガス原 子、典型的にアルゴンをイオン化する機会を増大する。更に、磁力線は、負にバ イアスされたターゲットからの電子の反発も減少する。その結果、ターゲットに 隣接するプラズマ領域には多くのイオン束が形成され、磁力線の逆形状を近似す る形状に合致する領域からのターゲット原子の浸食を対応的に増大する。従って 、ターゲットの上の磁界が弓形の線の形状である場合には、磁力線に隣接した浸 食領域か浅い軌道に合致し、ターゲットの多くをスパッタリングに利用できない 状態のまま残す。 磁気ターゲットにとって低いターゲット利用率は問題である。というのは、磁力 線は磁気ターゲット内及びそのすぐ−Ｆに集中する傾向があるからである。スパ ッタリング中に磁気ターゲットの浸食が増大するにつれて、より多くの磁力線が ターゲットから「漏れ」出るので、浸食領域上の磁界強度が増加し、より多くの 電子を捕獲すると共に、浸食領域付近のプラズマを更に増強する。従って、浸食 領域は、細い谷に限定される。 スパッタリングは、高いフィルム付着率を得るのに加えて、プロセスパラメータ を僅かに調整するだけでフィルムの特性を相当程度まで調整できる能力を発揮す る。特に注目すべきは、特定のマイクロ結晶構造及び磁気特性をもつフィルムを 形成するプロセスである。従って、フィルム付着前の基体表面の汚染又は劣化を 回避するために、スパッタリング圧力、付着温度及び排気環境の維持の影響につ いて多くの研究がなされている。 コバルト、ニッケル及びクロミウムの合金をクロミウムの下層に付着したもの（ ＣｏＮｉ　Ｃｒ／Ｃｒ）は、ウィンチェスタ−型ハードディスクドライブに使用 されるディスクのような磁気記録媒体用のフィルムとして非常に望ましい。しか しながら、インライン式のスパッタリングプロセスは、ディスク基体上に、信号 波形変調として現れる磁気異方性や、付着膜の異常を生じさせる。 このようなインラインプロセスを経て搬送されるディスクの方向の異方性は、デ ィスクがスパッタリングチャンバに入りそして出るときに斜めに入射するターゲ ット原子束か付着する結果としてディスク搬送方向に垂直に結晶か成長すること により生じるものと理解される。磁気フィルムの特性はマイクロ結晶構造によっ て左右されるので、クロミウム下層のこのような異方性は、磁気ＣｏＮｉＣｒ層 か好ましい配向にその後付着するのを妨げることになる。クロミウム下層の好ま しい結晶配向は、密接に詰め込まれたｂｃｃ　ｆｌｌｏｌ　”ｆ＝面がフィルム 表面に平行となるような方向である１、クロミウムの核生成層に対するこの配向 は、磁気コバルト合金層のｈｃｐ構造体の「Ｃ」軸、即ち易磁化軸（ｅａｓｙ　 ａｘｉｓ　ｏｆ　ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ＞をフィルム平面内で強制的に整 列させる。同様に、スパッタリングプロセスにおいて発生される磁界の向きが付 加的な異方性を誘発し、これも同様の信号波形変調を生じさせる。１９８７年９ 月のＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎ。 第ＭＡＧ−２３巻、第５号、第３４０８−１０ページに掲載されたウチナミ氏等 の１スパツタされた薄膜ディスクにおける磁気異方性（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ａｎ ｉｓｏｔｒｏｐｉｅｓ　ｉｎ　５ｐｕｔｔｅｒｅｄ　Ｔｈ１ｎ　Ｆｉｌｍ　Ｄｉ ｓｋｓ）　ｌ　；及び１９８６年５月のＪ、Ｖａｃ　Ｓｃｉ。 Ｔｅｃｈ、第Ａ４巻、第３号、第５４７−９ページに掲載されたヒル氏等の「長 手方向記録用のスパッタ処理ディスクの低周波変調に対するプロセスパラメータ の影Ｗ（Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　）’ａｒａｉｅｔｅｒｓ　ｏ ｎ　ＬＯＷ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　盾氏@５ｐｕｔ ｔｅｒｅｄ　Ｄｉｓｋｓ　ｆｏｒ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　Ｒｅｃｏｄｉｎ ｇ）Ｊ　（磁気異方性現象ニツイテ述べた）を卦照されたい。 被膜の磁気特性、特に保磁力を増大しながら上記した波形変調の問題を解消する ために多数の解決策かとられている。例えば、ザイデツクス社に譲渡された１９ ８９年３Ｊｉ２８日付けのＡ　エルトーキ氏の米国特許第４．８１６，１２７号 は、斜めに入射するターゲット原子をさえぎるために基体をシールドする１つの 手段を開示している。更に、１９８６年のＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎ、第 ＭＡＧ−２２巻、第５７９−５８１ページに掲載されたテング氏等のｒＤＣマグ ネトロンスパッタされた薄膜の異方性誘発される信号波形変調（Ａｎｉｓｏｔｒ ｏｐｙ−Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　ｌｆａｖｅｆｏｒｍ　Ｍｏｄｕｌａｔ ｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣＭａｇｎｅｔｒｏｎ　５ｐｕｔｔｅｒｅｄ　Ｔｈ１ｎ　Ｆ奄 撃高刀jＪ　； 及び１９８７年９月のＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎ、第ＭＡＧ−２３巻、第 ５号、第３４０５−７ページに掲載されたシンプソン氏等の「薄膜固体記録ディ スクの特性に対する周囲組織の影響（Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｃｉｒｃｕｍｆｅｒ ｅｎｔｉａｌ　Ｔｅｘｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　 Ｔｈ１ｎ　Ｆｉｌｍ　Ｒｉｇｉｄ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　Ｄｉｓｋｓ）Ｊには、 フィルム付着の前にディスクの基体表面を組織形成することが示唆されている。 特に、周囲方向に配向される粒子の成長を促進し、ひいてはフィルムの保磁力を 増加するために、周囲表面グループが提案されている。 フィルム特性を調整する他の解決策は、合金の組成に他の元素を導入することに よりマイクロ結晶構造を操作することに集約される。例えば、１９８８年のＩＥ ＥＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎ、第ＭＡＧ−２４巻、第２７３０−２ページに掲載 されたシロイシ氏等の「長手方向記録のためのＣｏ合金／Ｃｒ薄膜の読み取り及 び書き込み特性（Ｒｅａｄ　ａｎｄ　Ｗｒｉｔｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉ ｃｓ　ｏｆ　Ｃｏ−Ａ１１ｏｙ／Ｃｒ　Ｔｈ１ｎ　Ｆｉｌ■ ｓ　ｆｏｒ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）　ｊ　；及びＩ ＢＭに譲渡されたＪ、にハワード氏の１９８７年３月２４日付けの米国特許第４ ，６５２，４９９号は、白金Ｐｔ、タンタルＴａ及びジルコニウムＺｒのような 元素をコバルトークロミウムＣｏＣｒフィルムに対して置換して、より高い保磁 力及び大きな耐浸食性を磁気記録フィルムに生じさせることに関連している。 タンタルを伴うＣｏＣｒ合金（ＣｏＣｒＴａ）は、磁気記録媒体にとって特に魅 力的なフィルムである。例えば、公知技術では、個々のコバルト、クロミウム及 びタンクルターゲットを使用するか又はコバルトークロミウム及びタンタルター ゲットを使用するプラネタリマグネトロンスパッタリングプロセスによってＣｏ ＣｒＴａフィルムを形成することが知られている。 １９８６年９月のＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎ、第ＭＡＧ−２２巻、第５号 、第３５２−４ページに掲載されたフィッシャ氏等の「耐浸食性合金フィルムの 磁気特性及び長手方向記録性能（ｌｉａｇｎｅｔｉｃ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　 ａｎｄ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　Ｒｅｃ。 ｒｄｉｎｇ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｒｅ５ｉｓ ｔａｎｃｔ　Ａ１１ａｙ　Ｆｉｌｍｓ）Ｊには、スパッタリングされたＣｏＣｒ 合金フィルムの磁気特性及び耐浸食性の研究について述べられている。２原子パ ーセント（ａｔ％）のＴａをＣｏ１６ａｔ％Ｃｒ合金と置換する（即ち、Ｃｏ１ ４ａｔ％Ｃｒ２ａｔ％Ｔａ合金を形成する）ことは、飽和磁化を増加することな く保磁力を向上することが分かっている。特に、４００人フィルムに１４００　 ０ｅの保磁力が誘起されている。加えて、８３８６磁束反転／ｃｍないし１０６ ３磁束反転／ｃｍ（２１３００ｆｃｉないし２８１００ｆｃｉ）のリニアビット 密度が一３ｄＢで得られ、信号対雑音比（ＳＮＲ）が３０ｄＢとなっている。更 に、ＣｏＣｒ及びＣｏＣｒＴａフィルムの耐浸食性がＣｏＮｉフィルムに対して 改善されている。 日立製作所に譲渡されたフルサワ氏等の１９９０年８月２１日付けの米国特許第 ４．９４０，５４８号には、Ｔａを使用してＣｏＣｒ　（及びＣｏＮ１）合金の 保磁力及び耐浸食性を高めることか開示されている。１０ａｔ％のＴａ（及び５ ないし２５ａｔ％のクロミウム含有ｆｆ１）をもっＣｏＣｒ合金がクロミウムの 多数の層上にスパッタリングされ、基体表面を組織形成しなくても変調性が低く 且つ非常に望ましいマイクロ結晶構造及び磁気異方性を有する磁気フィルムが形 成されている。 磁気記録媒体の業界では磁気特性及び耐浸食性の優れたＣｏＣｒＴａスパッタフ ィルムを形成するための高スループツトのインラインシステムを開発することが 明らかに経済的な効果を奏する。 ウィンチェスタ型ハードディスクドライブに使用される媒体上の磁気フィルムの リニア記録密度は、記録媒体上の磁気記録ヘッドの飛行高さを減少することによ って向］・することか分かっている。飛行高さを減少した場合に、磁気フィルム 層を摩耗に対して保護する必要性が増大する。又、磁気フィルムは、磁気記録シ ステム内のトレース集中部分に存在する蒸気による浸食を受け易い。ロジウム、 炭素及び無機の非金属炭化物、窒化物、及びシリカやアルミナのような酸化物を 含む種々のフィルムが磁気フィルム用の保護上層として使用されている。しかし ながら、磁気層への付着性が悪＜Ｕつ耐摩耗性が不充分であるといった問題がこ れらフィルムの適用を限定している。ゼベツク社に譲渡されたネルジン氏等の１ ９８５年３７１３　ｔＪ付けの米国特許第４．５０３，１２５号には、磁気フィ ルムのための保護用炭素オーバーコーテイングが開示されており、チタニウムの スパッタ宥を磁気層と炭素オーバーコーテイングとの間に化学的に接合すること により接着性が改善されている。 スパッタされた炭素の特定の場合には、付着パラメータを入念に制御することに より所望のフィルム特性が得られている。例えば、スパッタリングプロセスの間 に、成長するフィルムに導入されるガスの量は、ターゲットの組成、スパッタリ ングガス圧力及びチャンバの形状といったスパッタリングパラメータによって左 右される。ＮＥＣ社に譲渡されたＹ、ツカモト氏の１９８９年６月１３日付けの 米国特許第４．８３９．２１号には、フッ素ガスを含む気体雰囲気中で無機の非 金属化合物と共に保護用のフッ化グラファイト上層を同時スパッタリングするプ ロセスが開示されている。ＢＡＳＦアクチェンゲジルシャフト・オブ・ジャマニ ーに譲渡されたフィッフィールド氏等の米国特許第４．８９１．１１４号はグラ ファイト炭素ターゲットを使用してアモルファス炭素保護層を得るｄｃマグネト ロンスパッタリングプロセスに関するものである。 磁気記録媒体のための耐摩耗層としては、炭素の上層が、高い硬度に対応するマ イクロ結晶構造をもっことが望ましい。換言すれば、スパッタリング中に、炭素 がグラファイト化してアモルファス炭素フィルムを軟化するのを最小にするのが 望ましい。スパッタされる炭素フィルムのグラファイト化を緩和するのに使用さ れる１つの手段は、フィルムに水素を導入することである。これは、水素又は水 素含有ガス、例えば、メタンや他の炭化水素と混合されたアルゴン雰囲気中でス パッタリングを行うことにより達成される。 高いスループットを得るのに一応成功を収めたマグネトロンスパッタリングプロ セスが開発されている。例えば、１９８８年４月５日及び１９９０年４月１６日 付けのへジコッチ氏の米国特許第４．７３５，８４０号及び第４，８９４，１３ ３号は、各々、ウィンチェスタ型ハードディスク技術に使用するためのディスク 上に多層の磁気記録フィルムを形成する大容量のプレーナ型ｄｃマグネトロンイ ンラインスパッタリング装置を開示している。この装置は、単一のスパッタリン グチャンバ内で個々の層をスパッタリングするための多数の連続する領域を備え ており、パレット又は他の垂直キャリアに取り付けられた予熱されたディスク基 体が、約１０ｍｍ、／秒（１，９７ｆｔ／分）までの速度であるが平均すると約 ３ｍｍ／秒（０，６ｆｔ／分）の速度でチャンバを通して送られる。第１のスパ ッタリング領域は、周囲方向に組織形成されたディスク基体りにクロミウムを付 着する（１０００ないし５００ＯＡ）。次の領域は、ＣｏＮｉのような磁性合金 の層を付着する（２００ないし１５００人）。最後に、アモルファス炭素のよう な耐摩耗性・耐浸食性材料の保護層が付着される（２００ないし８００人）。 上記装置は、機械的ポンプ及びクライオポンプにより約２　ｘ　１０−’Ｔｏｒ ｒの基礎圧力まで排気される。スパッタリングは、斜めに入射する束による異方 性を排除するために２ないし４　ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　（２０ないし４０μ） の比較的高いアルゴン圧力で行われる。 高いスループットを得るよ−）にスパッタリングプロセスを最適化するには、ス パッタリング率はさておき時間に影響される他のプロセス特徴にも考慮しなけれ ばならない。例えば、基体の加熱は、通常、基体を所望の平衡温度まで暖めるた めに長い侵透時間を必要とするヒータで行われる。更に、スパッタリング装置を 通る基体の搬送速度は、従来の底部駆動のギア／ベルト駆動搬送システムを使用 する機構に対して限定されている。このような底部駆動システムは一般に相互噛 み合いギアを有し、区分から区分への移行が大雑把であるために実際には特定の 速度より速（進むことかできず、基体がキャリアからずり落ちたり及び／又はギ アの摩耗によって粒状物体が生じてスパッタリングプロセスの前又はその間にデ ィスクを汚染することがある。従って、加熱及び搬送機能を行うのに最小の時間 しか必要としない要素を使用することによりプロセスの全体的なスループットが 川に改Ｎされる。 一般に、公知のスパッタリング装置は、上記のスパッタリングプロセスを制御す るためにあまり精巧でない手段を使用している。このような制御システムは、シ ステムオペレータによって監視される標準的な光学又は電気計測を含ろ、システ ムに使用された部品の直接的な電気的切り換え又は電気／機械的な切り換えはシ ステムオペレータによって行われる。このようなシステムは、スパッタリングさ れた基体を限定されたスループットで得る場合には充分うまくい（。しかしなが ら、更にスループットの高いスパッタリング運転を行うには、更に包含的なシス テムが必要である。特に、比較的ユーザに馴染み易い環境を介［、て進行中のプ ロセスに関する多層の情報をオペレータに与えるような制御システムが必要とさ れる。更に、制御システムは、スパッタリングシステムの各特徴を制御するため に必要に応じて直列及び並列の両方で充分に自動的に機能しなければならない。 そのト、無数のスパッタリング条件を用いたプロセスに対しシステムの迅速な設 定を容易にするために一連の全ての運転パラメータをプリセットする能力をこの ような制御システム内に含ませることが望ましい。 穴ｐａｉ１９豐盲 従って、本発明の目的は、スループットの高いスパッタリング方法及び装置を提 供することである。 本発明の別の目的は、上記装置及び力°法のための制御システムであって、フィ ルム付着プロセスパラメータを連続的に監視して容易に変更する制御システムを 提供することである。 本発明の更に別の目的は、集中式の電子制御システムを有する高スループツトの スパッタリング装置を提供することである。 本発明の付加的な目的は、非常に効率が良く、汚染のない環境でスパッタリング を行う手段において上記目的を果たすことである。 本発明の更に別の目的は、上記装置及び方法を通して基体を搬送するための非常 に融通性の高い汚染のない手段を提供することである。 本発明の更に別の目的は、オーバーヘッド型の無ギア搬送機構によってスパッタ リング装置を通して基体を搬送することである。 本発明の更に別の目的は、各々ユーザが定めた可変の速度で複数の基体を搬送す るための搬送機構を提供することである。 本発明の更に別の目的は、高速大容量の真空ポンプシステムによってスパッタリ ング装置内に汚染のない環境を維持することである。 本発明の更に別の目的は、スパッタリングプロセス中にターゲット材料を効率的 に浸食てきるようなマグネｉ・ロン設計を提供することである。 本発明の更に別の目的は、フィルム付着の前に均一な基体表面温度プロファイル を得て維持する高スループツトのスパッタリング装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、ターゲット原子が高い入射角で基体表面に当たること による付着を最小にすることにより著しく等方性のフィルムを提供することであ る。 本発明の更に別の目的は、磁気フィルム付着前のクロミウム下層の酸化を最小と する高スループツトのスパッタリング装置を提供することである。 本発明の付加的な目的は、優れた磁気記録特性をもつ磁気記録媒体上の高品質の 薄い磁気フィルムを提供することである。 本発明の更に別の目的は、優れた磁気記録特性をもつ高品質の薄いコバルト−ク ロミウムータンタル（（：ｏＣｒＴａ）フィルムを提供することである。 本発明の更に別の目的は、易磁化軸に沿って周囲方向に配向された高品質のスパ ッタされた薄い磁気フィルムを提供することである。 本発明の更に別の目的は、優れた摩耗、硬度、浸食及び弾性特性をもつ高品質の 薄い炭素フィルムを形成するための高スループツトのスパッタリング装置を提供 することである。 本発明の更に別の目的は、耐摩耗性の炭素フィルムを付着する方法であって、水 素含有ガスの存在中でスパッタリングを行う方法を提供することである。 本発明の更に別の目的は、電気的にバイアス又は接地されたパレットを用いて炭 素フィルムをスパッタリングする改良された方法を提供することである。 本発明の上記及び他の目的は、公知技術の５倍までの速度でスパッタリングされ た基体を形成することのできる高スループツトのスパッタリング装置及び方法に おいて達成される。本発明による装置は、複数の基体の表面に単−又は多層のコ ・−ティングを形成する。この装置は、複数の緩衝及びスパッタリングチャンバ と、入力端と、出力端とを備え、上記基体は上記装置の上記チャンバを変化する 速度で搬送され、上記入力端から出力端までのパレットの速度は複数のパレット の各々について一定にされる。複数の完全に整合された部品を有する本発明によ る高スループツトのスパッタリング装置は、複数の基体に多層コーティングをス パッタリングする手段を具備し、このスパッタリング手段は、一連のスパッタリ ングチャンバであって、基体にスパッタされるコーティング成分間の交差汚染を 減少するよ−）に各々隣接チャンバから相対的に分離されると共に、周囲の雰囲 気状態からも分離されるスパッタリングチャンバと：上記スパッタリング手段を 通して上記複数の基体を可変速度で搬送する手段と、」ニ記スパッタリング手段 内の雰囲気圧力を、スパッタリフ・グ作業を行えるに充分な圧力範囲内の真空レ ベルまで減圧する手段と：上記多層コーティングのスパッタリングを行う温度ま で上記複数の基体を加熱する手段であって、上記基体の表面上に実質的に均一・ の温度プロファイルを形成するような加熱手段と、上記スパッタリング手段、− 上記搬送手段、上記減圧手段及び上記加熱手段へ制御信号を送ると共にこれら手 段からフィードバック入力を受け取る制御手段であって、上記スパッタリング手 段、上記搬送手段、−上記減圧手段及び上記加熱手段に対

【、て制御を行えるよ うにプログラムすることのできる制御手段とを備えている。 本発明による方法は、スパッタされるべき基体を用意しニスバッタリング作業を 行える圧力範囲内の圧力をもつ環境を上記基体の周りに形成し、スパッタリング 作業を行うための上記圧力範囲内で上記環境にガスをプラズマ状態で導入し：上 記環境内で一連のスパッタリング段階を行うために上記環境を通して変化する速 度で且つ上記環境に対して外部の返送路に沿って上記基体を搬送し、同時に、上 記環境の上記圧力を実質的に崩壊せずに上記環境に基体を導入し、スパッタリン グ段階中のフィルムの一体性を最適なものにするよう上記基体を迅速且つ均一に 加熱（７そして上記基体に薄いフィルムの次々の層を形成するように上記基体を スパッタリングし：そして上記環境を汚染せずに上記スパッタリングされた基体 を取り出すという段階を備えている。 図面の簡単な説明 以下、同様の部分を同じ参照番号で示した添付図面を参照して本発明の詳細な説 明する。 図１は、本発明のスパッタリング装置のシステム平面図である。 図２は、図１に示す本発明のスパッタリング装置の２−２線に沿った断面図であ る。 図３は、本発明のスパッタリング装置の平面図で、電源及びポンプサブシステム 部品の物理的な関係を示す図である。 図４は、本発明のスパッタリングプロセスの全体的なブロック図である。 図５は、本発明のプロセスに用いられるディスク基体を組織形成する手段の簡単 な斜視図である。 図６は、図５に示す組織形成手段に用いられたカムホイールの６−６線に沿った 断面図である。 図７は、図５の組織形成手段によって形成されたディスク表面の組織を示す拡大 断面図である。 図８は、本発明のスパッタリング装置を経てディスクを搬送するパレットの実施 例の表面を示す図である。 図９は、図８のパレットの部分拡大図である。 図１０は、図９のパレットでディスクを搬送する１つの領域の部分拡大図である 。 図１１は、図１０に示すディスク搬送領域の１１−１１線に沿った断面図であ図 １２は、本発明の装置に用いられるボンピングシステムの全体を示す図である。 図１３は、本発明の装置に用いられるスパッタリングチャンバの側面部分破断図 である。 図１４は、図１３の１４−１４線に沿って見た基体搬送機構、スパッタリングシ ールド及びパレットの組立状態の断面図である。 図１５は、メイン（又は「ドウエル」）加熱ランプ組立体及びチャンバの断面図 である。 図１６は、図１５の１６−１６線に沿ったメイン加熱ランプ組立体を示す図であ る。 図１７は、図１５のＩ？−１７線に沿ったメイン加熱ランプ取付トレイ及び冷却 ラインを示す図である。 図１８は、二次的な（又は「パスバイ」）加熱ランプ及びチャンバ組立体の断面 図である。 図１９は、図１８の１９−１９線に沿った加熱ランプ組立体の図である。 図２０は、図１８の２０−２０線に沿った二次的な加熱ランプ、取付トレイ、及 び冷却ラインを示す図である。 図２１は、本発明の装置に用いられる熱反射パネル、パレット及び基体搬送シス テムの部分斜視図である。 図２２は、本発明スパッタリング装置に用いられるパレット、基体搬送機構、ス パッタリングシールド及びカソード組立体の一部を示す分解斜視図である。 図２３は、図１３に示すスパッタリングチャンバの一ヒ面図である。 図２４は、図２３の２４−２４線に沿った側面断面図である。 図２５は、本発明のマグネトロンのカソード部分の第１表面を示す部分斜視図で ある。 図２６は、冷却ライン人力及びカソードの磁石チャンネルを含む本発明のマグネ トロンのカソードの第２表面を示す斜視図である。 図２７Ａは、図２５の２’１−２７線に沿った本発明の非磁性ターゲットのため のカソードの磁石構成の第１実施例を示す組立状態の断面図Ｓある。 図２７Ｂは、図２５の２７−２７線に沿った本発明の非磁性ターゲットのための カソードの磁石構成の第２実施例を示す組立状態の断面図である。 図２８は、本発明のプロセスによって形成された多層スパッタ薄膜の断面図であ る。 図２９は、本発明の電子制御システムのブロック図である。 図３０は、本発明のプロセス制御器に用いられるソフトウェアの機能的な特徴を 示すブロック図である。 図３１は、本発明の自動低温ポンプ再生プロセスのフローチャートである。 図３２Ａないし３２Ｄは、本発明の電子制御システムに使用されるソフトウェア の自動基体運転モード中にモータ組立体、ロードロック及び出口ロックボンピン グ、及びヒータ電力を制御するソフトウェアロジックの概略を示す単一の論理フ ロー図である。 好ましい　施例の説明 Ａ　ｌス 多層の薄いフィルムを基体に付着する装置及び方法について以下に説明する。 本発明の装置は、約５分の時間フレーム内に所与の基体に多層コーティングを付 着することができる。本発明の装置及び方法は、公知の多層コーティングプロセ スの少なくとも約５倍の生産スループットを与えることができる。 高スループツトのスパッタリング装置及び方法の他の効果は、付着される多層フ ィルムの組成と、それらが付着される基体の形式とについて融通性があり：コー ティングの成分を容易に交換でき、基体を加熱する新規な手段を有し；新規なス パッタリングマグネトロン設計であり；可変速度のオーバーヘッド式非汚染基体 搬送システムを備え：そしてこの装置及び方法を制御するだめの包含的な集中式 のプログラム可能な電子手段を備えていることである。更に、ウィンチェスタ型 技術を用いたハードディスクドライブに使用されるべきディスクのような基体の ための磁気コーティングを形成するのにこの方法及び装置が使用されるときには 、ディスクの磁気記録特性を改善するための独特のディスク組織形成方法と、大 きな単一の大容量パレットにおいて均一な基体加熱特性に寄与する新規なディス フキャリア（又はパレット）設計とについても説明する。 本発明の高スルーブツトの方法及び装置は、本発明の上記目的を達成すると共に 、整合された構成部品エレメントを使用する包含的なインラインスパッタリング システムを提供して大きな単一シート又はパレットで搬送される多数の個別基体 を連続的な可変速度のスパッタリングプロセスで処理し各基体が比較的一定の開 始−終了処理時間をもつようにすることにより、ト記効果を発揮する。このよう な装置及び方法は、９５ｍｍディスク基体の場合は３０００個までそして６５ｍ ｍディスク基体の場合には５３００個まで１時間に処理することができる。ディ スク当たり数セントのコスト節約が顕著な効果を奏するディスクドライブ業界で は、本発明の装置は９５ｍｍディスク基体をディスク当たり＄８．００のコスト で製造するのに対して、他のスパッタリング装置ではディスク当たり＄１２゜Ｏ Ｏである。このノ）法及び装置にとって重要なことは、組織形成及び清掃を含む ディスク準備のためのエレメントを整合及び最適化し、最適な真空ポンプシステ ムによりスパッタリング装置に伴うスパッタリング環境を設け、このスパッタリ ング環境を乱Ｖことなく大ｍで高速の汚染のない仕方でこのスパッタリング環境 を通してディスク基体を搬送し、この環境内で基体をスパッタリングに最適な熱 レヘルまで加熱し、そして一連の実質的に分離された非交差汚染スパッタリング 段階を経て基体をスパッタリングすることである。 一般に、基体に多層フィルムを付着するには、基体の準備及びフィルムの付着の ２つの基本的な段階を伴う。図４は、本発明によりディスク基体に薄いフィルム を付着するプロセスの全体を一般的に示している。特に、図４は、例えば、ウィ ンチェスタ型ハードディスクドライブに使用するニッケルー燐メッキのアルミニ ウムディスクのような基体に単−或は多層フィルムを設けるプロセス段階を概略 的に示している。当業考に明らかなように、図４に示す段階は、コーティングさ れるへき基体の特定の形式又は付着されるべき薄いフィルムに基づいて必要に応 じて変更することができる。 図４の基体準備プロセス４］０は、キット形成プロセス４１２と、ディスク組織 形成プロセス４１４と、ディスクの予備清掃プロセス４１６と：水洗浄プロセス ４１８と：かせい洗浄液を伴う超音波洗浄プロセス４２０と、水中でスポンジで 擦るプロセス４２２と：脱イオンの温水中で超音波洗浄をするプロセス４２４と ：擦ると共に脱イオン水のスプレー洗浄プロセス４２６とニオ−バーフロー脱イ オン水洗浄プロセス４２８と：温がいＦＲＥＯＮ　ＴＥＳを伴うディスクの超音 波洗浄プロセス４３０と：冷たいＦＲＥＯＮ　ＴＥＳでの洗浄プロセス４３２と ：温かいＦＲＥＯＮ　ＴＥＳ中での蒸気排出乾燥プロセス４３４とを備えている 。図４に示す上記段階の各々はセクションＣで詳細に説明する。 基体準備プロセス４１０に続いて、清潔な乾燥したディスク基体は、パレットロ ード（装填）プロセス４５０を受け、ディスク基体は基体キャリアにのせられそ してこのキャリアはディスク基体をコーティングプロセス４６０を経て搬送する 。 コーティングプロセス４６０では、ディスク基体は、図１及び図２に示すスパッ タリング装置１０のようなコーティング装置に送られ、単−又は多層フィルムが 形成される。例えば、本発明のスパッタリング装置１ｏにおけるコーティングプ ロセス４６０に含まれる段階は、スパッタリングシステムの特定のチャンバが約 １０−’Ｔｏｒｒの圧力まで排気されそしてアルゴンのような適当なスパッタリ ングガスが裏込めされるシステム排気プロセス４７２と：最適なフィルム付着を 行う温度まで基体を」−昇さぜる基体加熱プロセス４７６と、基体上にフィルム を付着するスパッタリングプロセス４７８とを含む。その後、基体はアンロード （取り外いプロセス４８０を受ける。パレットを搬送するプロセス４７４は、上 記プロセスを通して基体を搬送する手段を備えている。 多層フィルムを基体に付着することに関連した上言己段階の各々は、本明細書の 個々のセクションで詳細に説明する。 ）３−　’７．ｉＺ７又匹ング装置金体単−又は多層フィルムを１つ以上の基体 に付着するのに使用されるスパッタリング装置１０は、図１（Ａ）及び（Ｂ）、 図２（Ａ）及び（Ｂ）及び図３を参照して一般的に説明する。このスパッタリン グ装置】０はスループットの高いインライン式のマグネトロンスパッタリングプ ロセスを行い、大量のコーティング手順を実行することにより基体当たりの製造 コストを下げることができる。以下に詳細に述へるように、ラック、パレット又 は他の基体キャリアに取り付けられたディスクのような単一の大きなシート基体 又は個々の基体の片方の側面又は両方の側面に個々に又は同時に単−又は多層フ ィルムを付着することができる。 一般に、基体は、装置１０の多数のスパッタリングチャンバ２０，２６．２８を 通して３−６フィート／分の速度で送られ、そしてヒータチャンバ１４．１６及 び緩衝チャンバ１２．１８．２２Ａ−Ｅ、２４Ａ−Ｃ，２９及び３ｏを通して１ ２フィート／分の第２速度で送られる。入念に整合されたエレメントにより、各 基体は装置１０を通して一定の速度を有する。 スパッタリング装置１０は、一般的に２つの基本的な形式より成る１７のチャン バモジュール１２−３０を備えている。第１の形式は、ロックモジュール（１２ ，３０）、付着プロセスモジュール（２０，２６，２８）又はドウエルモジュー ル（１４，１８，２２Ａ−２２Ｄ及び２９）として使用するよう構成される。 第２の形式のモジュールは、以Ｆに述へるように、付着モジュール間にプロセス 分離をり、えるための高真空の緩衝モジュール（１６，２４Ａ−２４Ｃ）として 使用するよう構成される。 図１及び２には、本発明の搬送システムの基体キャリア戻り路５ｏも示されてイ ル。この戻り路５０は、充分な数の基体キャリアか連続プロセスにおいて出口ロ ック３０からスパッタリング装置１０で再使用するよう戻り、生産遅延を減少す ると共に全プロセスの生産速度を増大できるように設けられるのが好ましい。 更に、図１及び２は、ロボット式のパレットロードステーション４０及びロボッ ト式のパレットアンロードステーション４５も示しており、これらは、ディスク 基体をラック又はパレットに各々自動的に装填及び取り出しするために搬送シス テムの戻り路５０に沿って配置される。以下に詳細に述べるように、基体搬送シ ステムは、１つ以上の光学又は接近位置センサを各々含む複数の個々の搬送ビー ムプラットフォームを使用して、基体をスパッタリング装置１ｏを通りそして戻 り路５０に沿って移動すると共に、搬送システム内の各基体キャリアの位置を監 視する。搬送システム全体にわたる基体キャリアの搬送速度は、０から２４ｆｔ ／分まで調整可能に変更できる。基体キャリアの搬送速度の上限は、スパッタリ ング装置」０のプロセス範囲によって限定されることに注意されたい。各個々の 駆動段階（２２００、以下のセクションＦで述へる）は同一であり、従って、同 じ上限及び下限速度を有する。 スパッタリング装置１ｏの特定のチャンバモジュール１２−３０間には１２個の 空気作動式のドアＤＩ−Ｄ１２が配置される。これらのドアＤｉ−Ｄ１２は図１ ２に一般的に示すように配置され、ドアＤ１はチャンバ１２を周囲環境から分離 し、ドアＤ２はロードロックチャツバ１２をメイン（「ドウエル」）加熱チャン バ１４から分離し、ドアＤ３はメイン加熱チャンバ１４を第１の緩衝バスバイ加 熱チャンバ１６から分離し、ドアＤ４は緩衝チャンバ１６を第１のドウエルチャ ンバＩ８から分離し、ドアＤ５−Ｄ６は第２の緩衝チャンバ２４Ａを第３のドウ エルチャンバ２２Ｂがら分離し、ドアＤ７−Ｄ８は第３の緩衝チャンバ２４Ｂを 第５のドウエルチャンバ２２Ｄから分離し、ドアＤ９−ＤＪ、０は第４のバッフ ァチャンバ２４Ｃを出口緩衝チャンバ２９がら分離し、ドアＤｌｌは出口緩衝チ ャンバ２９を出口ロックチャンバ３ｏがら分離し、そしてドア１２は出口ロック チャンバ３０を周囲環境から分離するように各々配置される。 図１−３及び図１２を参照し、チャンバモジュール１２−３０の一般的な構成に ついて説明する。ロードロックチャンバ１２は、木質的に、周囲環境と、スパッ タリング装置１ｏのチャンバ１４−２９との間の分離チャンバである。ロードロ ックチャンバ１２は、約５０ｍＴｏｒｒの圧力への排気と、周囲の雰囲気状態へ の通気とが繰り返される。一般に、装置１ｏ内のスパッタリングは排気された環 境において行われ、チャンバ１６−２９は約１０−’Ｔｏｒｒの圧力に排気され た後に、アルゴンガスがこれらチャンバに送り込まれて適当なスパッタリング圧 力が得られる。ロードロックチャンバ１２は１インチ厚みのタイカ０４ステンレ ススチールで形成され、チャンバの外壁で測定して、ｉ＋Ｗ＋が約３９インチで あり、長さＬｌが約４９インチでありそして深さり、が約１２インチである。ロ ードロックチャンバ１２及び装置１０の他の全てのチャンバに電解研磨したステ ンレススチールを使用することにより、ひっがきゃその他表面の不完全状態によ る粒状物の発生カ最小ニサレル。チャンバ１４．１８．２０，２２Ａ−２２Ｄ、 ２４Ａ−２４Ｃ，２６及び２８−３０はほぼ同じ寸法である。このロードロック チャンバ１２の内容積は、速い排気時間を容易に得るために、チャンバドア及び 後壁（図示せず）に容積変位固体アルミニウムブロックを設置固定することによ り、約３立方フィートに減少される。ロードロックチャンバ１２及びスパッタリ ング装置１０のポンプダウンについては、セクションＦで一般的に説明する。 スパッタリング装置１０による処理の始めにドアＤ１が空気作動されて単一の大 きな基体又はパレットをロードロックチャンバ１２に入れられるようにした後に 、ロードロックチャンバ１２は、５０μ（５０層Ｔｏｒｒ）の圧力まで排気され る。 チャンバ１６−２９は、約１０−’Ｔｏｒｒの基礎圧力に排気され、次いで、こ のロードロックチャンバ１２へ基体を入れる前に、アルゴンでスパッタリング圧 力（約９−１２ｍＴｏｒｒ）まで裏込めされる。チャンバ１４は、予め約１０− ’−１０−’Ｔｏｒｒの圧力まで排気されている。従って、ロードロックチャン バ１２は機械的に排気されて、チャンバ１４−２９の圧力と外部周囲圧力の中間 のレベルに加圧され、チャンバ１４−２９で行われる下流のスパッタリングプロ セスに対して分離を与える。 ドウエル加熱チャンバ１４は２つの機能を果たす。即ち、ロードロックチャンバ １２と、チャンバ１６−２９の内部スパッタリング環境との間の入口緩衝部とし て働くと共に、フィルム付着を最適にするように基体温度をに昇する加熱チャン バとして働く。チャンバ１４は、クォーツランプ加熱エレメントを８列備えてお り、その４列は外部ドア１１４に取り付けられそして別の４列はその反対側の後 部チャンバ壁９９に取り付けられる。ロードロックチャンバ１２とドウエル加熱 チャンバ１４とを分離するドアＤ２は高真空スリットバルブである。ドウエル加 熱チャンバ１４に配置された加熱エレメントの列については、セクション■］で 詳細に述べる。 基体の処理中に、ロードロックチャンバ１２に存在する基体をドウエル加熱チャ ンバ１４に通す前に、このドウエル加熱チャンバ１４は約１０−’　−１０−’ Ｔｏｒｒの圧力までボンピングされる。この１０−６〜１０−’Ｔｏｒｒの圧力 はドウエル加熱チャンバ１４において基体からのガス抜けの影響を排除する助け をする。その後、アルゴンの裏込めが行われて圧力を約９−１２１Ｔｏｒｒまで 上昇し、ドウエル加熱チャンバ１４の環境をチャンバ１６−２９の環境に等しく する。その後、基体はこれをランプに曝してその所望の効果を得るに必要な時間 中、ドウエル加熱チャンバ１４に保持される。 第１の緩衝パスバイ加熱チャンバ１６は、巾Ｗ、が約２６インチで、高さＨ。 が約４９インチで、深さＤ゛が約１２インチの第２の形式のチャンバモジュール である。一般に、緩衝チャンバ１６及び２４Ａ−Ｃは、ドウエルチャンバ１８Ａ 及び２２１−Ｄ間に配置されて、装置１０内の進行中のスパッタリングプロセス を分離し、コーティング成分の交差汚染を減少する。 第１の緩衝パスバイ加熱チャンバ１６は、１０列のクォーツランプ加熱エレメン トより成る加熱組立体を備え、その５列は外部ドア１１６に取り付けられそして 別の５つはその反対側の後部チャンバ１００の壁に取り付けられる。パスバイ加 熱チャンバ１６は、フィルム付着の前に均一な基体温度を確保するように設計さ れている。パスバイ加熱組立体の構造は、セクションＨで詳細に述べる。 大きさがロードロックチャンバ１２にほぼ等しくてタイプ３０４の電解研磨ステ ンレススチールで構成された３つのコーティングモジュール、即ちクロミウム付 着チャンバ２０、磁気付着チャンバ２６及び炭素付着チャンバ２８は、装置１０ を通して送られる基体に単−又は多層フィルムをスパッタリングするのに用いら れる。４対のｄｃマグネトロンスパッタリングカソードが、ドア当たり４つのマ グネトロンづつ、各チャンバ２０．２６及び２８の両側でドア１２０−１．１２ ０−２、ｌ　２６−１．１２６−２．１２８−１及び１２８−２に各々取り付け られる。ターゲット材料はカソード２２２２−２２２５に取り付けられる。アノ ード２３３８、ガスマニホルド２３２３及びシールド２２３０．２２３６．２２ ３８及び２２４０も、外部ドア１２０−１．１２０−２．１２６−１．１２６− ２．１２８−１及び１２８−２に取り付けられる。これらの部品をドアに取り付 けることは、ターゲットの変更及びチャンバの保守を容易にする。更に、電力、 冷却及びプロセスガスのためのコンジット（図示せず）がこれらの外部ドア１２ ０．１２６及び１２８に設けられる。スパッタリング装置１０の変更を行えるよ うにするために、ドア１１２．１１４．１１６．１１８．１２２Ａ−１２２Ｅ。 １２４Ａ−１２４Ｃ，１２９及び１３０にもフィードスルーコンジットが設けら れる。付着チャンバ２０．２６及び２８は、セクションＩで詳細に説明する。 ドウエルチャンバ１８及び２２Ａ−２２Ｅは、ロードロックチャンバ１２と同じ 大きさを有するように形成され、緩衝モジュールと付着チャンバとの間に分離を 与える。ドウエルモジュール１８及び２２Ａ−２２Ｅは、スパッタリング装置１ ０における多数の基体の処理中に、必要に応じて、基体搬送システムが停止でき るようにする。もし所望ならば、ドウエルモジュール２２Ａ−２２Ｅのいずれか 又は全部に付加的な加熱組立体を設けてもよい。 出口緩衝モジュール２９は、本質的に、ドウエル加熱チャンバ１４と同一である が、ドウエル加熱絹立体のハードウェアはもたない。出口緩衝モジュール２９は 、スパッタリング装置１０から出口ロックチャンバ３０ヘパレツト又は基体を取 り出し易くする緩衝エリアを形成すると共に、スパッタリングプロセスを外部環 境から分離する。 出［］ロックチャツバ３０はロードロックチャンバ１２と本質的に同じであり、 逆のポンピング順序で動作して、パレット又は基体をスパッタリング装置１ｏの 排気環境から外部周囲環境へ搬送できるようにする。 スパッタリング装置１０は、ディスクのような大きな単一シート基体を、又は小 さな基体を支持するパレットを、７つまで同時に処理できるのが最適である。 ７つのこのような基体がスパッタリング装置１０において同時に処理されるとき には、例えば、次の７つのチャンバの各々に１つの基体か配置される。即ち、ロ ードロックチャンバ１２、ドウエル加熱チャンバ１４、クロミウム付着チャンバ ２０、磁気付着チャンバ２６、炭素付着チャンバ２８、出口緩衝チャンバ２９、 及び出口ロックチャンバ３０ｏスパッタリング装置１０の絶対的な大きさは、複 数の大きなｌｌｊ、−、シート基体、複数の大容量の個別基体支持パレット又は その両方を同時に処理てきるようなものである。このような大規模の高スループ ツトスパッタリング装置の開発に付随した問題及びそれに対して採用された解決 策は以下に述べる。 チャツバ１２−３０は、スチールの組立ラック１５０に取り付けられる。ラック １５０はチャンネル５５を備え、これは、スパッタリング装置１０に使用される 部品、例えば、電子制御システムに使用される部品を取り付けるのに用いられる のが好ましい。本発明の思想内でチャンバ１２−３０を取り付けるための適当な 構成がなされ得ることか当業者に理解されよう。 Ｃ１基体の準備 大きな単一のシート又は個別の基体の形態の種々の材料をスパッタリング装置１ ０においてコーティングすることができる。適当な基体は、研磨されたニッケル ー憐メッキのアルミニウムディスク、セラミックディスク（カリフォルニア州ロ スアンジエルスのキョウセラ・インダストリアル・セラミック・コーポレーショ ン、又はニューヨーク州コーニングのコーニング・グラス・コーポレーションか ら人手できる）、ガラス基体（オハイオ州トレドのフィルキングトン・コーポレ ーション・マイクロエレクトリニック・リミテッド、オランダのネーダランド・ フイリツプス・ベトリビンＢ、　Ｖ、又はベルギーのグラバ−ベル・コーポレー ション・データ・ストレージ・グラス・プロダクツから入手できる）、或いは炭 素基体又はグラファイト基体（日本の花王（株））を含む。ここに開示する方法 及び装置は、ウィンチェスタ型ハードディスクドライブに使用するのに適したデ ィスクのような研磨されたニッケルー憐メッキのアルミニウム基体の準備及びス パッタリングに関して説明する。上記したように、このシステムは、他の形式の 単一シート又は個別基体にも容易に適用できることが当業者に理解されよう。 １、キット形成 一般に、三菱（株）又はシーゲート社から入手できるようなウィンチェスタ型ハ ードディスクドライブ用の磁気記録媒体の製造に使用される研磨されたニッケル ー燐メッキのアルミニウム基体又は同様の基体は、標準的な肋材付き又はスロッ ト付き運送用カセットで（１カセツト当たり基体２５個）磁気媒体の製造者へ出 荷される。これらの運搬用カセットから、組織形成プロセス４１４及び予備清掃 プロセス４１６を経てディスクを処理するのに使用される処理用カセットへと基 体を移す作業は、キット形成（ｋｉｔｔｉｎｇ）として知られている。このキッ ト形成は、クラス１０．０００の清潔な室内環境において一般に手作業で行わね ばならない。 ２、組織形成 基体表面の周囲方向の組織形成（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）即ち研磨は、磁気コバル ト合金フィルムのｈｃｐ構造のｒＣ」軸を周囲方向に配向させ、それにより、よ り強く且つ均一な読み取り／戻り信号をウィンチェスタ型ハードディスクドライ ブの飛行式読み取り／書き込みヘッドに供給できるようにすることが知られてい る。又、ディスク基体を組織形成すると、読み取り／書き込みヘッドのグライド 特性にも影響を及ぼす。明らかに、ディスク表面の組織は、読み取り／書き込み ヘッドの最小飛行高さに対しである制限も与える。又、基体の組織は、ヘッドが ディスクの滑らかな平らな領域に着陸した場合に生じることのあるステイクショ ンも防市する。これが生じると、突き刺し遮断作用を生じて、その突き刺さった 読み取り／書き込みヘッドをディスク表面から取り外すことがほとんど不可能に なると共に、ディスクドライブが完全に不作動となる。 組織形成は、一般に、クラス１，０００の清潔な室内で行われ、前記したように 、いかなる数の公知方法を使用してもよい。 スパッタリング装置１０内でコーティングされるべき基体の準備中には、エクス クル−シブ・デザイン・カンパニーのＥＤＣモデルＣ組織形成マシン（ＥＤＣ９ １４サウス・クライアモン、サンマチオ、カリフォルニア９４４０２）のような 複数の組織形成マシンが使用される。各々のＥＤＣ組織形成マシンに対する新規 な変更により、独特のダイヤモンド状の組織形成作用が与えられる。このような 組織を有するディスク表面の一部分が図７に示されている。 図５ないし７を参照し、スパッタリング装置１ｏに使用するのに適した個別のデ ィスク基体５１０の組織形成に関連して、組織形成プロセス４１４を以下に説明 する。 図５は、組織形成マシンＭの組織形成部分５００を一般的に示している。 一般に、ディスク基体５１０の組織形成は、ゴムローラ５２０〜１及び５２０− ２のまわりに張られた固定の研磨テープ５１５の２つのループを用いて行われる 。各ローラ５２０の研磨テープ５１５は、一方が供給リールで他方が巻き取りリ ール（図示せず）である２つのリールにより、研磨テープ５１５の一部分がロー ラ５２０に巻かれるようにして弔−の供給方向に送られる。研磨テープ５１５は 、通常の組織形成サイクル中に供給リールから巻き取りリールまで１回の移行し か行わない。ローラ５２０−１及び５２０−２は、マシンＭの振動アーム５２５ に各々取り付けられたスピンドル５２２−１及び５２２−２のまわりを回転する つ 第２組のゴムローラ５３０−１．５３０−２及びそれに関連した供給及び巻き取 りリール（図示せず）は、ディスク５１０が組織形成されるときに研磨テープ５ １５によって生じた余計な粒状物を除去するための細かい布テープ５３５を取り 付けることかできる。研磨テープ５１５と同様に、布テープ５３５は供給リール から巻き取りリールまで一度しか使用されない。 カム組立体５５０は、アーム５２５、Ｏ−ラ５２０−　Ｌ　５２０−２及び研磨 テープ５１５をＸ軸の方向に振動させる。カム組立体５５０は、２つのセットス クリュー（図示せず）によりスピンドル５６０に固定されたカムホイール６００ を備えており、スピンドルはマシンＭにより軸Ｙ１のまわりで反時計方向に回転 される。カムホイール６００は、支持部材５７２．５７４に各々回転可能に取り 付けられた第１及び第２のローラ５７０．５７５に接触し、カムホイール６００ の回転により定められる運動を振動アーム５２５に伝える。 動作中に、ディスク基体５１０は、マシンＭのスピンドル５４０に取り付けられ 、スピンドル５４０の中心を通る輔Ｙ、のまわりで時計方向に回転される。ディ スク基体５１０を取り付けるために、マシンＭは、ローラ５２０及び５３０を軸 Ｙ　＋　−ｔに平行な経路に沿って斤いに逆の方向にリニアに分離させ、自動ロ ード装置（図示せず）によりディスク基体５１０をスピンドル５４０に挿入した り取り外したりてきるようにする。次いて、ディスク基体５１０は、軸Ｙ、のま ゎりで時計方向に回転される。それと同時に、研磨テープ５１５及び布テープ５ ３５が

【コーラ５２０−１．５２０−２及び５３０−１．５３０−２のまわりで 各々回転され、ローラ５２０−２及び５３０−１は時計方向に回転しモしてロー ラ５２０−１及び５３０−２は反時計方向に回転する。従って、対向するローラ ５２０−１．５２０−２及び５３０−１．５３０−２は、互いに逆の方向に回転 すると共に、ディスク基体５１０の回転方向とは逆の方向に回転し、最適なディ スクの組織形成及び清掃を果たす。ローラ５２０及び５３０が回転されるときに 、マシンＭは、スピンドル５６０１ひいては、カムホイール６００を同時に回転 し、ローラ５２０を軸Ｘの周りて振動させる。 図６　Ａ−６１，３を参照して述へる独特な形状のカムホイール６００により新 規なりロスハツチ型の組織７００か得られる。図７を参照ずれは、−上記組織形 成プロセス４１４は、一般に、深さ６０μｍに設けられた複数の交差する組織線 ７４０によって画成されたダイヤモンド形状の領域７５０を形成する。線７４０ が交差するときには、約６ないし１０°の範囲の複数の角度０を画成する。１０ °より大きな角度は、動的な摩擦が少なく且つステイクションか小さいという一 般的に優れた特性を与えるが、交差する組織線に隣接した領域においてビットの 欠落やシフトといった磁気記録特性に関連した問題が生じると決定されている。 これを補償するために、基体」二に保磁力の大きな合金が要求される。これらの 問題は、角度０が４ないし１０°の範囲内にあるときには受け入れられるレベル にある。 ６°未虜の角度は、記録媒体の磁気記録能力を改善するが、θが６°未満の場合 はデ、イスクのステイクション及び連続摩擦特性を犠牲にする。カムホイール６ ００の回転Ｙ、が約６Ｈｚであるときに、角度θが約６°となるのが好ましい。 カムホイール６００の構造は、図６Ａ及び６Ｂに詳細に示されている。図６Ａは 、図５の６−６線に沿ったカムホイール６００の断面図である。カムホイール６ ００は、柚Ｙ、と外縁７１０との間の半径方向距離Ｒが基準点７２０において最 小距離Ｒ１でありそしてこの点７２０と１８０°反対の点７３０において最大距 １１Ｒ２であるような形状を有する。 現在、ディスク基体５１０に組織形成するマシンＭには、ディスク基体５１０の サイズに基づいて２種類のカムが使用される。１つの実施例においては、距離Ｒ ２が１インチに等しく、距離Ｒ１が０．７６０インチに等しい。図６Ｂは、軸Ｙ １からの外縁７１０に沿った全ての点までの距離を示している。明らかなように 、外縁７１０から軸Ｙ、までの半径方向距離Ｒは、点７２０からそれとは１８０ ０反対の点７３０まて均一に傾斜している。軸Ｙ、から点７２０までの線を基準 として使用すると、軸Ｙ、から外縁７１０に沿った全ての点までの距離は、１つ の実施例では、次のようになる。即ち、点７２０における距離Ｒ１＝０．７５６ インチ、点７２０から６００及び３６００における距離−０，８４０インチ、点 ７２０から１２０°及び２４０°における距！−０，９２０インチ、そして点７ ２０から１８０°における（点７３０）距離Ｒ２＝１．００インチである。 上記実施例において、カムホイール６００は、完全に円形のカムホイールで始め てカムホイール６００の外縁７２０を等しい直線一回転増分で除去することによ り製造される。例えば、点７３０では材料は除去されず、左又は右へ３°移動し て、切削装置が軸Ｙ冒こ向かって約０．００４インチの距離進むように調整され 、その後、輛Ｙ１のまわりで３°回転移動するたびに０．００４インチづつ軸Ｙ １に近づくように進められる。このように、カムホイール６００が一実施例にお いて製造されるか、ディスク基体５１０の種々のサイズに対し、種々のサイズ及 び形式のカムホイールを同様に製造できることが当業者に明らかであろう。 ３、天工各２清掃 組織形成に続いて、均一なフィルム付着を容易にするために、例えば、図４に段 階４１６で示された次のステップを行うことにより、ディスクの表面が清掃され る。 予備清掃プロセス４１６の間に、各ディスク表面はポリウレタンの石鹸パッドで 擦られる。自動プロセスにおいては、組織形成されたディスク基体が処理用カセ ットから取り出され、アリシナ州テンペのスピード・ファム社から入手できるモ デルＭＤＳＩのような予備清掃マシンに配置される。このスピード・ファム社の マシンでは、複数のディスク基体が円筒状のタンクにおいて大きなパッド組立体 の周りに配置され、多数のディスク基体に対して予備清掃プロセス４１６を同時 に行うことにより迅速なディスク清掃を行うことができる（９５ｍｍディスクを １時間当たり３５０個まで）。 付加的な準備段階は、ディスク基体を多段の清掃プロセス４３５に通すことを含 む。このプロセスは、図４に段階４１８ないし４３４として一般的に示されてい る。各段階は、例えば、個別のタンク処理を表し、全てのタンクはコンベアシス テムに接続されている。更に、個々の段階間の搬送はロボットによって行われる 。 より詳細には、ディスク基体５１０は段階４１８において水で洗浄され、それに 続いて、多数の超音波清掃段階（４２０，４２４及び４３０）と、スポンジで擦 る段階（４２２及び４２６）とが行われる。多段清掃プロセス４３５の処理段階 は、水での洗浄段階４１８、かせい洗浄液を伴う超音波清掃段階４２０、水中で スポンジで擦る段階４２２、脱イオン温水中での超音波清掃段階４２４、超濾過 された脱イオン水のスプレー洗浄段階４２６、オーバーフロー説イオン水洗浄段 階４２８、温かいＦＲＥＯＮ　ＴＥＳでディスク基体を超音波清掃する段階４３ ０、冷たいＦＲＥＯＮ　ＴＥＳでの洗浄段階４３２、及び温かいＦＲＥＯＮＴＥ Ｓでの蒸気排出乾燥段階４３４を含む。 ディスク表面に新たに形成された微細な交差組織グループを洗浄するには超音波 出力の付りが特に有用である。段階４２０．４２４及び４２６は、液体中での超 音波動作をアルカリ及び水性の洗浄剤と結合して完全な清掃を行う。段階４３０ は、超音波動作を、デュポンのＦＲＥＯＮ　ＴＥＳのような脱脂溶媒と結合する 。 多段の清掃プロセス４３５は、スピード・ファン社のモデルＭＤＯ８清掃マシン によって行うのか好ましく１ｏスピード・ファン社のモデルＭＤＯ８は、ある変 更を加えると、この最終的な清掃プロセスを行うのに適したものとなり、フィル ム付着の前に基体を非常に清潔なレベルに維持する。より詳細には、スピード・ ファン社のモデルＭＤＯ８マシンに対するこれらの変更は、不動態化したステン レススチールのタンク及び循環ラインと、ポリビニルアルコールのようなブラシ 材料と、非常の効率の良いタンク濾過システムとを含むものである。更に、標体 的な処理用カセットローラが、デュポンのＤＥＬＲＩＮポリメチレン酸化物のよ うな耐摩耗性の高いプラスチックと置き換えられる。図４に示すプロセス領域４ １０は、スピード・ファン社のモデルＭＤＳＩ研磨マシン２台と、スピード・フ ァンＨのモデルＭＤ０８ｍ掃マシン１台を使用して、１時間当たり約５５０ない ｊ、、　７５０個のディスクを処理できることが分かった。プロセスハードウェ アを追加すれば、より高い処理速度か得られるが、ＦＲＥＯＮ　ＴＥＳ、即ち塩 素化されたフルオロカーボンが環境に放出されるためにそれには限度がある。 Ｄ　ｄｋ二Ｕ切： ウィンチェスタ型ハードディスク技術に使用するディスクのような多数の個別基 体を搬送するための独特のランク叩ち「パレット」は、図８ないし１１を参照し て説明する。 一般に、ウィンチェスタ型ハードディスクドライブ用として複数の磁気ディスク サイズが形成されるが、最も一般的な２つは、直径６５ｍｍ及び９５ｍｍのディ スクである。９５ｍｍディスクを搬送するパレットを参照して説明するパレット ８００の一般的な原理は、他のサイズのディスク基体を等しく処理できるパレッ トにも適用できることを理解されたい。 図８に示すパレット８００は、直径９５ｍｍのディスク基体５１０を支持するた めの５６個の基体支持領域１０００を示している。直径６５ｍｍのディスク基体 を搬送するように設計されたパレットは、９９個の基体支持領域１０００を有す る。パレット８００は、ペンシルバニア州ピッツバーグのアルミニウム・コーポ レーション・オブ・アメリカ（Ａｌｃｏａ）から人手できる６０６１−Ｔ６アル ミニウム、又は他の適当な材料で製造される。パレット８００は、高さＨ“が約 ３４．５６インチで、長さしか約３１インチでそして深さＤＤが約０，２５イン チである。この大きさは、スパッタリング装置１０がここに述べる寸法をもつよ うにされた場合に使用される最大サイズのパレット又は単一シート基体を表して いる。 上記寸法をもつパレットを使用する場合には多数の問題が生じる。特に、パレッ トの大きな厚みによりパレット材料の熱膨張がそこに支持されたディスク基体と は異なる率で生じる場合には、パレットの表面にわたって均一な温度プロファイ ルを得ることは困難である。特に、パレット材料の熱膨張はパレットの固有のそ りを生じさせる。更に、熱膨張は、各ディスク基体５１０の周りの各基体支持領 域１０００内の隙間を減少し、それ自身熱膨張を受けるディスク基体５１０の収 縮及びそりを生じさせ、最終的には、均一なフィルム付着を阻害する。パレット とディスク基体との熱膨張の非適合性に着目することは、材料選択の効果よりも 重要である。スループットの高いスパッタリング装置としては、パレット８００ の基体支持容量を最大にすることも等しく所望される。 パレット８００のそりを最小にする一方、その基体搬送容量を最大にするために 、基体支持領域１０００は、パレット８００の確立された寸法内でディスク基体 ５１０を高密度配列するように食い違った六角形の形態で配列される。このよう に、基体支持領域１０００は行８１０ないし８８０に配列され、特定の行（例え ば、８１０）における各基体支持領域１０００は、その隣接行（例えばミ８２０ ）における別の基体支持領域１０００から、各基体支持領域１０００の全横［１ ］の半分に等しい距離だけずらされている。 ディスク基体５１０からパレット８００への熱損失を最小にするだめの努力にお いて、スロット８９０及び空洞８９５が設けられた。ｔＺし・ブト８００の下部 の空洞８９５は、熱膨張を受けるパレット８００の表面積を減少し、しかも、ノ 々レット８００のＦ部はスパッタリング束の範囲を越えてディスクを支持するも のではないのでパレット８００の基体搬送容量を減少しない。ハンチ８９２は、 ｔＺレット表面にわたる非均−・な加熱により生じるパレ・ｙ　ト８００の非均 −な熱膨張を補償する。より詳細には、ノツチ８９２は、／マレ・ブト８００の 縁を比較的制限されずに膨張できるようにし、パレットのそりを回避することが できる。 パレット８００の基準ノツチ９１０は、ロボットによるロード及びアンロードス テーション４０及び４５に使用するために設けられている。これらステーション ４０及び４５の特定の動作については、セクションＥて説明する。 図１０及び１１を参照し、ディスク基体支持領域１０００を以下に詳細に説明す る。各基体支持領域１０００は、外周縁１０１０が傾斜した縁１０１５により画 成されたほぼ円形のオリフィスを有している。傾斜した縁１０１５＋よ、スノ５ ・ツタリング中にノλ体支持領域１０００に取り付けられたディスク基体５１０ に対してパレット８００か与えることのあるシールド作用を減少する。領域１０ ００のＦ′１′分に設けられたノツチ取付グループ１０２０は、ディスク基体５ １０を安住てきるようにする。基体支持領域１０００の上部のり・ツブ１０３０ は、ディスク基体５１０を基体支持領域１０００へ手で挿入できるようにする。 図１０に示すように、リップ１０３０は、図８ないし１１に示したｔＺし・ノド ８００の９５ｍｍ実施例において軸Ｆからの半径方向距離が１．９インチである 半円形の弧１０３５を画成する。内縁１０４０は、傾斜した縁１０１５の一端に よって画成され、ＭＧからの゛Ｖ径Ｉｊ向距離は約１８９５インチである。グル ープ１０２０も同様に丁円形状をイラし、軸Ｇから１８８３インチの半径方向距 離に配置される。グループ１０２０は、深さＤ゛か約００１２インチである。 実際に、ディスク基体５１０はグループ１０２０に安住され、そこに位置固定さ れる。処理中に、パ１ノット８００は比較的安定しており、ディスク基体５１０ は基体支持領域１０００にしっかりと維持される。軸Ｆと軸Ｇとの間の半径方向 距離は約０１２インチであり、従って、リップ領域の弧１０３５とグループ１０ ２０の底との間の半径方向距離は３．９０３インチであり、この距離は、９５ｍ ｒｎディスク（３，７４３インチ）の直径より大きい。この余計な間隔は、ディ スクのロード操作を容易にすると共に、加熱プロセス中にパレット８００に対し てディスク基体５１０か熱膨張できるようにする。 パレット８００は、基体支持領域１０００内の基体支持固定性を確保するために 特にグループ１０２０の清掃が必要となるまでに、スパッタリング装置１０に何 回も通されることに注意されたい。約１００の生産サイクルの後に、スパッタリ ング装置１０における一定のスパッタリングによって付着層が堆積してくるため に、縁１０４０及びグループ１０２０を清掃しなければならない。 Ｅ、基体ロード僅作 図１について簡単に述へたように、ディスク基体５１０は、好ましくは搬送シス テムの戻り路５０に沿った点で行われる自動ロードプロセスによりパレット８０ ０に取り付けられる。ロボットによるロードステーション４０は、パレット８０ ０をロードロックチャンバ１２へ入れる直前にディスク基体５１０をパレット８ ００にロードするように配置される。ロボットによるアンロードステーション４ ５は、パレット８００が出口ロックチャンバ３０から出た直後にディスク基体５ １０をパレット８００から取り外すように配置されるのが好ましい。 本発明の自動ロード／アンロードプロセスにおいては、カリフォルニア州フレモ ントのインテルマチック社によって製造された自動パレットロードステーション ４０及びアンロードパレットステーション４５が使用される。各ステーションは ３台のアゾブト・モデル・ワンのロボットを使用し、これらロボットは従来のコ ントロールソフトウェアのもとで動作するアゾブト・モデルＣＣコンパクトコン トローラ及びエルモ・コントローラによって制御され、そしてこれらコントロー ラは、ロード処理を制御すると共にパレットの動きをシーケンシングするように インテルマチック社のソフトウェアにより装置１０用に調整されている。３台の ロボット４０−１．４０−２及び４０−３は、パレット８００に上から下へと基 体をロードし、第１のロボット４０−１はパレット８００の上部１／３にロード し、第２のロボット４０−２はパレット８００の中央１／３にロードしそして第 ３のロボット４０−３はパレット８００の下部１／３にロードする。同様に、３ 台のロボット４５−１．４５−２及び４５−３は、上記ロボット４ｏ−１，４０ −２及び４０−３とは逆の順序でパレット８００から基体をアンロードする。 より詳細には、ロボット４５−１はパレット８００の下部１／３からアンロード し５、ロボソｌ−４５−２はバルブ１−８００の中央部分からアンロードしそし て最後にロボット４５−３はパレット８００の上部１／３からアンロードする。 パレット８００にこのようにロード及びアンロードすることにより、ロード又は アンロードプロセス中に、パレット８００又はディスク基体５１０に存在する粒 状物がパレット８００の上部から落下して、パレット８００の下部にロードされ ているディスク基体５１０に付着することがないよう確保する。 アゾブト・モデル・ワンのロボット及びインテルマチックのソフトウェアは、パ レット８００の基準ノツチ９１０を使用して各基体支持領域１０００のほぼ中心 をμつける。アゾブトのロボットは単一のフィンガ型のロード機構を使用し、こ れは、各ディスク基体５１０の中心を通して突出することによりディスク基体５ １０に係合しそしてディスク基体５１０を持ち上げて各基体支持領域１０００内 のグループ１０２０に入れる。 インテルマチックのシステムに関連した自動ロボット４０−１．４０−２．４０ −３及びロボット４５−１．４５−２．４５−３は、各々、１時間当たり２５０ ０個までのディスク基体をロード及びアンロードする容量を有している。スパッ タリング装置１０は、薄い磁気フィルムをコーティングした９５ｍｍのディスク を１時間当たり３０００個製造する容量を有している。従って、自動ロード及び アンロードステーション４０及び４５は、ここに述へる全スパッタリングプロセ スの実施例に対し生産スループットに制約を課することになる。当業者に明らか なように、装置１０のスループットに適合するように付加的なステーションを設 けて生産ロート容量を増加することかできる。 又、パレット８００は手作業でロード及びアンロードすることもできる。手動で ロートする場合は、リップ１０３０を用いてディスク基体５１０の表面がパレッ ト８００の平面に整列され、ディスク基体５１０がグループ１０２０に正確に設 けられるようにする。 Ｆ、ボンピングシステム スパッタリング装置１０は、図１２に概略的に示された効率の高い大容量の真空 ポンプシステムを組み込んでいる。本発明のスパッタリング作業を実行するため のスパッタリング装置１０の準備においては、真空ポンプシステムが２つの目的 を果たすことが要求される。第１に、真空ポンプシステムは、衝撃する種とター ゲット・表面との間、及び放出されたターゲット種と基体との間に、実質的に妨 げのない経路を得るための高度に排気された環境を形成しなければならない。そ して第２に、真空ポンプシステムは、高いフィルム完全性を維持するためにスパ ッタリング装置１０内の汚染物循環を最小にしなければならない。これらの目標 は、本発明のボンピングシステムの設計によって同時に達成される。 真空ポンプシステム全体は、３つの機械的即ち低真空のポンプＭＰ　１−ＭＰ　 ３と、ブローワＢ　Ｌ　１−　Ｂ　Ｌ　３と、１２のクライオポンプＣｌ−Ｃ１ ２とを備え、これらのクライオポンプは、７つの８インチ直径ポンプ（Ｃ３、Ｃ ４、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ９、Ｃ１，Ｏ及びＣｌ２）と、プロセス分離用の４つの１０ インチ直径のクライオポンプ（Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８及びＣ１１）と、１つの１６イ ンチ直径のクライオポンプＣ１とを含む。カリフォルニア州すンタクララのヘリ ックス社の１部門であるＣＴＩタライオジエニソクスから入手できるようなりラ イオポンプか本発明のボンピングシステムに用いるのに適している。８台のコン プレッサＣＹ１−ＣＹ８は、クライオポンプＣｌ−Ｃ１２にヘリウムガスを供給 するものであって、ＣＹＨ，ｔＣｌに供給し、ＣＹ２１４Ｃ２１：供給し、ＣＹ ３はＣ３に供給し、Ｃ７０はＣ５に供給し、ＣＹ５はＣ４、Ｃ６及びＣ７に供給 し、ＣＹ６はＣ８に供給し、ＣＹ７はＣ９、ＣＩＯ及びＣ１２に供給し、そして ＣＹ８はＣ１ｌに供給する。 又、全体的な真空システムは、バルブのネットワークも特徴とする。５つのチャ ンバ通気バルブＣＶ１．−ＣＶ５は、スパッタリング装置１０の内部環境を大気 へと通気する。低真空バルブＲＶ］、−ＲＶ５は、機械的なポンプＭＰ　１−Ｍ Ｐ　３及びブローワＢＬ］、−ＢＬ３をスパッタリング装置１０から分離する。 チャンバ通気バルブＣＶＩ−ＣＶ５及び低真空バルブＲＶＩ−ＲＶ５は、装置１ ０を５っの部分に分割して各個々の部分を必要に応じて通気及びポンプダウンで きるようにし、スパッタリング装置１０の保守を容易に行えるようにする（セク ションにのシステム制御ソフトウェアを参照されたい）。高真空バルブＨＶＩ− ＨＶ１２は、クライオポンプＣ１−Ｃ５をスパッタリング装置１０から分離し、 装置１０を大気圧から制御しながらポンプダウンできるようにする。バルブＭＰ ＩＩＩ−Ｍ＋）３１Ｖは、機械的ポンプＭＰＩＭＰ３の１つ以上をポンピングシ ステムコンシソトから分離し、所与の時間に動作する機械的ポンプの数に融通性 か得られるようにする。クライオポンプの低真空バルブＣＲＩ−ＣＲ１２は、ク ライオポンプの再生動作中にクライオポンプＣ１−Ｃ１２からの汚染を管理する 。 運転中、機械的ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３及びブローワＢＬＩ−ＢＬ３は、大気 圧から約５０ｍＴｏｒｒのレヘルへのスパッタリング装置１０のポンプダウンを 実行する。ポンプダウン中に、高真空バルブＨＶ　１−１−（Ｖ　１２は閉じら れ、低真空バルブＲＶＩ−ＲＶ５及びチャンバ分離ドアＤ２−Ｄｉｌは開かれ、 そしてドアＤ１及びＤ１２は閉しられる。ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３及びブロー ワＢＬＩ−ＢＬ３はスパッタリング装置１０を１−クロスオーバー」点まで排気 し、この点は約５０μないし１５０μ（５０ｍＴｏ汀ないし１５０　ｍＴｏｒｒ 　）になるように選択される。内部圧力か所望のクロスオーバ一点に達したとき に、システムオペレータは、電子制御システムを介して、低真空バルブＲＶＩ− ＲＶ５を閉じると共に、高真空バルブＨＶ　１−ＨＶ　１２を開く。コンプレッ サＣＹ１−ＣＹ８と共に動作するクライオポンプＣＩ−Ｃ］２は、システムを約 １０−５ないし１０−”Ｔｏｒｒ　（０，０１μないし１ｘｌＯ−’μ）に排気 する。その後、ガスマニホルド２３２３を経てチャンバ１４−２９へアルゴンガ ス流か約９−１２ｍＴｏｒｒ　（９−１２μ）のスパッタリングＬＦ、力まで送 られる。 ディスク基体５１０かロードされたパレット８００を、ロードロツタチャンバ１ ２を経てスパッタリング装置１０へ入れる準備かできたときには、チャンバ１２ が大気圧にあり、そしてチャンバ１４ないし２９が約１０ｍＴｏｒｒ　（１０μ ）にある。ペレット８００は、ロボットによるロードステーション４０が配置さ れたクラス１０．０００の清潔な室内環境から入る。この清潔な室内環境はロー ドロックチャンバ１２よりも更に無菌状態であるから、バルブＬＬＳＷＥＥＰを 経て窒素ガスが送られ、ロードロック３０の通気バルブ（図示せず）が開かれて 、清潔な部屋からロードロツタチャンバ１２へ確実な出力流を形成し、清潔な室 内環境に汚染物か入るのを禁止する。又、バルブＬ　Ｌ　ＳＷＥ　Ｅ　Ｐを経て ロードロックチャンバ１２へ窒素の裏込めが与えられるときに発生した粒状物を 捕らえるためにセラミックフィルタも設けられる。ペンシルバニア州ワジンデー ルのアルミニウム・カンパニー・オブ・アメリカ（Ａｌｃｏａ）セパレーション ズ・テクノロジーから人手できるメンブラロクス０．０１μの焼結アルミナフィ ルタのような丈夫なフィルタは、２０００ｐｓｉ以上の圧力においても多数のボ ンピングサイクルにわたる撓みに耐え、スパッタリング装置内に汚染のない環境 を維持するよう寄与する。 パレット８００がロードロックチャンバ１２に入りそしてドアＤ１が閉じた後に 、機械的なポンプＭＰ２及びブローワＢＬ３かロードロックチャンバ１２を約１ ００ｍＴｏｒｒ　（１００ＩＩ）まで排気する。クロスオーバ一点に達したとき にＤ２か開いてパレット８００をドウエル加熱チャツバ１４に送り込むことがで き、そこでパレット８００及びディスク基体５１０はフィルム付着の準備として 予熱される。加熱サイクル中に、特にパレット８００が繰り返し動作される場合 、即ち計画的な清掃を受けずにスパッタリング装置１０に少なくとも１回通され た場合には、パレット８００及びディスク基体５１０からある程度ガス放出が生 じる。 パレット８００に残っている炭素は、パレット８００が手ｎｉｉのスパッタリン グ運転から戻り路５０に沿った任意の点にあるときに大気中から吸収される水分 に対してスポンジとして作用する。ドウエル加熱チャンバ１４における放出ガス 中の水分（「ドラグ・イン」として知られている）は、１６インチのクライオポ ンプＣ１がドウエル加熱チャンバ１４を約１０−６Ｔｏｒｒ　（０，０１μ）ま で排気して戻すことにより、スパッタリング装置１０の内部環境から除去される 。このときには、ドウエル加熱チャツバ１４と、パスバイ加熱チャンバ１６との 間に、１０μ（］　ＯｖＴｏｒｒ　）程度の圧力差か存在する。このような圧力 差は下流のスパッタリングプロセスを不安定なものにするので、アルゴンを使用 してドウエル加熱チャンバ１４を裏充填し、ビラ二のゲージＰＩＲ２によって監 視しなから圧力を等化させる。この圧力差か等化されると、ドアＤ３を開いて、 パレット８００及びディスク基体５１０をドウエルチャンバ１８へ進ませること ができる。カリフォルニア州サンラフアニルのポリコールドシステムズから入手 できるモデルＰＦＣ−１０００のようなポンプをドウエルチャンバ１８に接続す ることにより、パスバイ加熱チャンバ１６で行われた付加的な加熱に続いて、パ レット８００及びディスク基体５１０からの放出ガス中の残留水分が除去される 。クロミウムスパッタリングチャンバ２０においてクロミウムターゲット及びそ の下層の酸化を排除するには、この残留水分の除去が重要である。パレッ）８０ ０及びディスク基体５１０はスパッタリング装置１０を通過し続け、セクション Ｌに述べるようにスパッタリング動作が行われる。 多層フィルムが付着された後に、パレット８００及びディスク基体５１０は、出 口緩衝チャンバ２９から出口ロックチャンバ３ｏに接近する。これらチャンバ２ ９と３０との間には、ドウエル加熱チャンバ１４とパスバイ加熱チャンバ１６と に関連して述べた程度の圧力差が存在する。アルゴンを使用して出口環状チャン バ２９を裏充填し、ビラ二のゲージＰＩＲ１５により監視しながらドアＤｌｌの 両側の圧力を等化する。等化が得られると、ドアＤｌｌを開き、パレット８゜Ｏ 及びディスク基体５１０を出口ロックチャンバ３ｏを経てスパッタリング装置１ ０から取り出すことができる。 クライオポンプＣ１−Ｃ１２は、これらポンプの低温容量を再生するために周期 的に清掃しなければならない。より詳細には、このような清掃は、クライオポン プに凍結したガスを清掃することを含む。スパッタリング装置１ｏの場合に、ク ライオポンプの再生は、典型的に、スパッタリングチャンバ２０，２６及び２８ のターゲットを交換するためにスケジュールされたマシンの停止二時間中に行わ れる。 本発明のクライオポンプ再生プロセスは、以下のセクションにで詳細に説明する 。一般に、クライオポンプの再生は、先ず、全ての高真空ポンプバルブＨＶＩ− ＨＶ１２を閉じ、低真空のふるいバルブＳＶＩ■１−３Ｖ１１５を開きそしてふ るいヒータ５ＶＮＴＲＩ−３ＶＮＴＲ１２、機械的ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３及 びブローワＢＬＩ−ＢＬ３をオンにすることにより開始される。同時に、温がい 窒素（Ｎ、）か供給源Ｎ、からバルブＮＩＦＩ−ＮＩＦ１２を経、ヒータＮＩＨ Ｉ−ＮＩＨ１２を経てクライオポンプＣ１−Ｃ１２へ送られる。この窒素の流れ はポンプＣ１−ＣＩ２が２９０’Ｋに達したときにこれらポンプＣ１−Ｃ１２内 の凍結ガスを解凍し、ポンプＭＰ２及びブローワＢＬ２はその内容物をスパッタ リング装置１０の外部の大気中へ放出する。ふるいトラップ５ＶＩＶＩ−３ＶＩ Ｖ１２及びクライオ低真空バルブＣＲＩ−ＣＲ１２は、機械的なポンプに使用さ れた炭化水素のポンプオイルからの蒸気が再生プロセス中に内部スパッタリング 環境へ逆流して汚染することのないように確保する。これらの手段により、スパ ッタ１ルグ装置内の種々の段に既にあるディスク基体５１０は、スパッタリング 装置に入る後続パレットに付随する周囲汚染がら保護される。 Ｇ・搬送機構 図１．１３．１４及び２４を参照し、スパッタリング装置１ｏを通りそして戻り 路５０に沿って基体を搬送するシステムであって、本発明の装置及び方法に使用 される搬送システムを説明する。 本発明の搬送システムは、複数の個々に付勢される搬送プラットホーム２４００ を使用している。各搬送プラットホーム２４００は、その各々のプラットホーム に関連したモータ組立体（図示せず）を制御することによりその動き及び速度に 関して個々に制御される。従って、所与の時間に、それらの長さに沿って基体を 搬送しているプラットホームに関連したモータ組立体のみを付勢すればよい。 更に、各個々のプラットホーム２４００の搬送速度は、特定の範囲内で一般に選 択できるようにしてユーザにより制御され、スパッタリング装置１ｏ及び戻り路 ５０内で基体を変化する速度で搬送することができる。各搬送プラットホーム２ ４００には１つ以上の接近センサ（図示せず）が設けられており、これらセンサ は本発明の電子制御システムにパレット位置信号を出力する。これは、電子制御 システム及びシステムオペレータが、所与の時間に、スパッタリング装置１ｏ内 及び戻り路５０に沿った各個々の基体の位置を識別できるようにする。搬送プラ ットホーム２４００当たり３つのこのような接近センサが、スパッタリング装置 １０に関連して使用される１９のプラットホームの各々に設けられており、これ らプラットホームは、チャンバモジュール１２−３０にある１７のプラットホー ムと、更に２つのプラットホーム、即ちロードロツタチャンバＪ２の入口にある 入口ブラットホーム２１０及び出口口・ツクチャン／（３０の外部にある出ロプ ラ・ノドホーム２２０である。戻り路５０に沿って２０の搬送プラ・７トホーム ２４００が設けられており、これら戻り路５０に沿った各プラ・ントホーム段番 ま、プラ・ントホーム当たり１つの接近センサを有している。 図１３．１４及び２４を参照すれば、各搬送ブラ・ノドホーム２４００１よ、チ ェーン１４１０及び１４１２を含むタイミングチェーン組立体１４０５と、搬送 ビーム１４００に取り付けられたスブロケ・ントホイール１４１４及び１４２２ とに接続されたモータ組立体（図示せず）を備えて（する。各搬送プラ・ノドホ ーム２４００の反対側には同じタイミングチェーン組立体１４０５ｊよ配置され て０る（図１４に示す）。 一般に、スプロケットホイール１４２１及び１４２２は４組の歯を有し、タイミ ングチェーン１４１０及び１４１２に対して各々張力を調整するようにビーム１ ４００に取り付けられる。ホイール１４１６ｉよ２組の歯を有し、その１組番よ タイミングチェーン１４１０に係合しそしてもう１組番ヨタイミングチェーン１ ４１２に係合する。タイミングチェーン１４１０及び１４１Ｈ；ＬポＩＪウレタ ンで形成されるが、ロードロックチャン／く１２及び出口口・ソクチャンノく３ ０で番よ、ポ１ノウレタンのタイミングチェーンを使用したときに繰り返しのポ ンプダウン及び通気サイクル中に発生して循環する余計な粒状物を減少するため にステンレススチールのタイミングチェーンが必要とされる。或０番ヨ又、シス テム全体↓こわたってステンレススチールのチェーンを使用してもよ（１゜スプ ロケットホイール１４１４及び１４１８１よ、必要（こ応じて１組又＋１２　ｍ の歯を有する。ホイール１４１４．１４１６及び１４１８１よ、ビーム１４００ を通るスピンドル１４３０に接続され、これらは次（λでビーム１４００の空洞 １４４０においてゴムローラホイール１４３５に接続される。スプロケ・７トホ イール１４２０−１は、ビーム１４００を通して空洞１４４０へ至るスピンドル １４２４に接続され、スプロケ・ントホイール１４２０−１の運動力（搬送プラ ・ノドホーム２４００の反対側に配置されたスプロケ・ソトホイール１４２０− ２へ伝えられる。 ホイール１４２０は、一般に、２組の歯を有し、その１組（まタイミングチェー ン１４１２に係合し、そして他方の組は、特定の搬送プラ・ノドホーム１こ関連 したモータ組立体に接続されたチェーン又はギア組立体に係合し、タイミングチ ェーン組立体１４０５を付勢する。各搬送ビーム１４００にはその上部付近にス ルーボア１４２５か設けられ、搬送プラットホーム２４００に対してモータ組立 体を位置設定する必要かあるときに搬送プラットホーム２４００に沿った任意の ３つの点にスプロケットホイール１４２０を位置設定できるようにする。 ホイール１４１４と１４１６との間の距離と、ホイール１４１６と１４１８との 間の距離は等しいことに注意されたい。更に、例えば、装置１０及び戻り路５０ の両方を包囲する完全な搬送システムに組み立てたときには、隣接するプラット ホームにおける各端のホイール１４１４と１４１８との間の距離が、ホイール１ ４１４及び１４１８からホイール１４１６までの距離に等しくなる。従って、ゴ ムホイール１４３５のローラ間の間隔が搬送システム全体にわたって等しくなる 。 基体ギヤリア１４５０は、搬送ビーム１４００の内部空洞１４４０に受け入れら れる。基体キャリア１４５０は、Ｅビーム組立体１４５２と、基体取付部材１４ ５４とを備えている。Ｅビーム組立体１４５２は空洞１４４０に入ってゴムホイ ール１４３５の上部に安住され、各プラットホーム２４００の個々のモータ組立 体がギア１４２０を駆動するときに各プラットホームの経路に沿って搬送される 。ガイドホイール１４４５は、基体キャリア１４５０、特にＥビーム組立体１４ ５２を空洞１４４０内に整列確保するために設けられている。 各搬送プラットホーム２４００は、クロスビーム１４０４及び六角ナツト１４０ ６によりスパッタリング装置１０の壁部分１４０２に取り付けられる。二重絶縁 部材１４６０は、基体キャリア１４５０及び個々の搬送プラットホーム２４００ を、スパッタリング装置１０を通しての搬送中にパレット８００に伝達される熱 及び電気エネルギーから分離する。絶縁部材１４６０は、デュポンＤＥＬＲＩＮ 熱可塑性エラストマのような絶縁材料で形成される。絶縁部材１４６０は、基体 取付部材１４５４に固定されるのか好ましく、パレット８００を固定するための Ｔ字型取付ピン１４７０を備えている。パレット８００の延長部８０７には孔８ ０５が設けられ、これにビン１４７０を通してパレット８００をキャリア１４５ ０に取り付けられるようになっている。 基体に多層コーティングを設ける際の品質制御には、スパッタリング装置ｌ。 内に汚染のない環境を維持することが重要である。本発明のシステムにオーバー ヘッド駆動搬送システムを使用することにより、単一の装置内で種々様々な基体 のコーティングを行うことができる。しがしながら、このようなオーバーヘッド システムは、余計な粒状物が発生して搬送システムから落下しその下に支持され たディスク基体を汚染するという問題がある。本発明の搬送システムには、オー バーヘッド搬送駆動システムによって発生した粒状汚染物がスパッタリング装置 】Ｏのチャンバモジュール１２−３０に入らないように防止する独特のシールド が設けられている。図１４に特に示すように、汚染物シールド１４８０は、チャ ンバモジュール１２−３０の内部において搬送プラットホーム２４００の下部に 固定される。シールド１４８ｏは、各搬送プラットホーム２４００により発生さ れた粒状汚染物をチャンバモジュール１２−３０の内部から遮断するような形状 とされる。更に、Ｅビーム組立体１４５２は、シールド１４８ｏの端１４８２が 該Ｅビーム組立体のグループ１４５３に挿入されてチャンバ１２−３０の内部へ の粒状物の侵入を最小にするように特に設計される。 ここに述べる搬送システムは、金属対金属の接触を排除することにより粒状物の 発生を更に少なくする。搬送システムのこの特定の特徴は、基体の優れた電気的 分離を与え、従って、例えば、チャンバ２８において炭素をスパッタリングする 間に基体をバイアスできるという付加的な効果を与え、これにより、付着された 炭素被膜の品質を向上させる。 各個々の搬送プラットホーム２４００は、全搬送路に沿って２４ｆｔ／分までの 範囲の速度で基体キャリア１４５ｏを移動することができる。スパッタリング装 置１０のチャンバ１２−３（ｌ内の搬送速度は、２４ｆｔ／分まで調整できるの か最適である。各搬送プラットホーム２４００の駆動速度の調整は、以下のセク ションにて述べる電子制御システムによって制御される。 Ｈ１基体加熱システム スパッタリングプロセスによって優れた薄膜を形成するには、均一な基体温度が 重要である。図１５ないし２１は、スパッタリング装置１ｏにおいてこの目標を 達成する加熱組立体の構成を示している。 より詳細には、スパッタリング装置１ｏは、ドウエル加熱チャンバ１４と、バス バイ加熱チャンバ１６と、ドウエルチャンバ１８及び２２との間にエレメントが 分布された加熱組立体を備えている。 図１５ないし１７に示すように、ドウエル加熱チャンバ１４は、管状のクォーツ 放熱ランプ１５１４（７）８個の水平列１５１ＯＡ、１５１．ＯＢ、１５１０Ｃ ，１５１０Ｄ、１６２０Ａ、１６２０Ｂ、１６２０Ｃ，１６２０Ｄを備えテいる 。列１５１０Ａ、１５１０Ｂ、１６２０Ａ及び１６２０Ｂは、１つの浅い金メッ キされたステンレススチールのトレイ１５１２に収容され、そして列１５１０Ｃ ，１５１０Ｄ、１６２ＱＣ及び１６２０Ｄは、第２の浅い金メッキされたステン レススチールのトレイ１５１２に収容される。各列１５１０Ａ、１５１０Ｂ、１ ５１ＱＣ，１５１０Ｄは、１１個＋７）１．５ｋＷう：ｚプ１５１４を備えてお り、これらランプは、並列に接続され、垂直に整列され、そして列間のランプ端 に重畳するように櫛形に配列される。個々のランプは、水平方向に３インチの距 離だけ分離サレテイル。各列１６２０Ａ、１６２０Ｂ、１６２０ｃ、１６２０Ｄ は、３個の１．５ｋＷランプ１５１４を備えており、これらランプは、並列に接 続され、水平に整列され、モして各列内のランプ端に重畳するように櫛形に配列 される。ニューヨーク州アルバニーのセ不うル・エレクトリック・コーポレーシ ョン・ランプ・デビジョンから入手できるような管状のクォーツ放熱ランプがこ の目的に適している。 各トレイ１５１２内で、列１５１．ＯＡ、１５１０Ｂ、１６２０Ａ及び１６２０ Ｂと、列１５１０Ｃ，１５１０Ｄ、１６２０ｃ及び１６２０Ｄは、垂直ニ配列す れる。トレイ１５１２は、長さく１）が３７．５インチで、深さくｄ）が２−５ ／８インチで、巾（ｗ）が３２−３／８インチであり、一方のトレイ１５１２は チャンバドア１１４に取り付けられ、そして他方は後部チャンバ壁９９に取り付 けられている。各トレイ１５１２は、冷却ライン１５１６を経て送られる循環冷 却流体により過熱から保護される。 図１８ないし２０に示すように、パスバイ加熱チャンバ１６は、管状クォーツ放 熱ランプ１５１４の１０個の水平列１８１８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ，１８ １８Ｄ、１８１８Ｅ、１８１８Ｆ、１９２０Ａ、１９２０Ｂ、１９２０Ｃ及び１ ９２０Ｄを備えている。各列１８１８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ，１８１８Ｄ 、１８１８Ｅ及び１８１．８　Ｆは、同じ形式の６個の１．５ｋＷランプ１５１ ４を備えており、ドウエル加熱チャンバ１４と同様に取り付けられている。個々 のランプ１５１４は、２インチの距離だけ分離されている。各列１９２０Ａ及び １９２０Ｂは、弔−の水平方向に整列された１、５ｋＷランプ１５１４を備えて いる。 列１８１８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ１１９２０Ａ及び１９２０Ｂは、金メッ キされたステンレススチールトレイ１８１２に垂直に配列され、そして列１８１ ８Ｄ、１８１８Ｅ、１８１８Ｆ、１９２０Ｃ及び１９２０Ｄは、第２の金メ・ン キされたステンレススチールのトレイ１８１２に垂直に配列されている。これら トレイ１８１２は、各々４個ではなくて５個の水平列を収容することを除けば、 ドウエル加熱チャンバ１４のトレイ１５１２と同様に、大きさが同じで且つチャ ンバドア１１６及び後部チャンバ壁１００に各々取り付けられる。又、同様に、 トレイ１８１２は、過熱からの保護を与えるために冷却ライン１７１６を備えて いる。 列１５１０Ａ、１５１０Ｂ、１５１０Ｃ，１５１０Ｄ、１６２０Ａ、１６２０Ｂ 、１６２０Ｃ，１６２０Ｄ、１８１８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ，１８１８Ｄ 、１８１８Ｅ、１８１８Ｆ、１９２０Ａ及び１９２０Ｂは、セクションにで詳細 に述べる電子制御システムにより個々のランプ作動電圧及び電流に対してセット されそして監視され、所望の電力レベルで所望の時間中動作される。ここに示す 実施例では、ヒータ列１５１．０Ａ−１５１０Ｄ、１６２０Ａ−１６２０Ｂ、１ ８１８Ａ１８１８Ｆ及び１９２０Ａ−１９２０Ｄがセットとして動作され、各セ ットは、列１５１０Ａ／１５１０Ｂ、Ｌ５１０Ｃ／１５１０Ｄ、１６２０Ａ／１ ６２０Ｃ及び１６２０Ｂ／１６２０Ｄより成り、並列に動作される。或いは、列 のセット１６２０Ａ／１６２０Ｃ１１６２０Ｂ／１６２０Ｄ、１５１ＯＡ／１５ １０Ｃ及び１５１０Ｂ／１５１０Ｄが並列に動作されてもよい。同様に、対向す る列１８１８Ａ／１８１８Ｄ、１８１８Ｂ／１８１．８Ｅ、１８１８Ｃ／１８１ ８Ｆ及び１９２０Ａ／１９２０Ｄか並列に調整可能に制御される。各列１５１０ Ａ１．５１０Ｄ、１６２０Ａ−１６２０Ｂ、１８１８Ａ−１８１８Ｆ及び１９２ ＯＡ−１９２０Ｂの独立した制御が電子制御システムによって与えられるのが好 ましい。列１５１０Ａ、１５１．０ＢＸ１５１０Ｃ，１５１０Ｄ、１６２０Ａ、 １６２０Ｂ、１６２０Ｃ，１６２０Ｄ、１８１８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ， １８１８Ｄ、１８１８Ｅ、１８１８Ｆ、１９２０Ａ、１９２０Ｂ、１９２０Ｃ及 び１、９２０　Ｄのこのような制御は、胃なる基体材料の予熱条件を満たすよう に加熱電力を容易に調整する。 図２１に示すように、ドウエルチャンバ１８．２２Ａ及び２２Ｂの各々は、２つ の金メッキされたステンレススチールの反射パネル２１２０を有し、これらは対 向するチャンバ壁１１８．１２２Ａ及び１２２Ｂと、後部チャンバ壁１０１．１ ０２及び１０４に各々１つづつ設けられる。反射パネル２１２０は、長さが３４ −３／８インチで、巾が２８インチで、厚みが０．０９インチである。 加熱組立体は、スパッタリングされて形成されるフィルムの全体的に高いスルー ブツトと高い品質とに寄与するようにスパッタリング装ｆｉＩＯの他のエレメン トと共働する。より詳細には、パレット８００がドウエル加熱チャンバ１４を経 て進むにつれて、列１５１０Ａ、１５１０Ｂ、１５１０ｃ、１５１０Ｄ、１６２ ０Ａ、１６２０Ｂ、１６２０Ｃ及び１６２０Ｄは、フィルム付着の前にディスク 基体５１０の両面を暖めるように迅速に加熱を開始する。例えば、所望の基体温 度が約２００℃である場合には、ドウエル加熱チャンバ１４の加熱時間は約３０ 秒である。加熱ランプのウオームアツプ時間は無視できる。というのは、ランプ フィラメントを温かい状態に保つために低い電力（１４３Ｗ）がランプに常時送 られるからである。 列１５１０Ａ、１５１０Ｂ、１５１０Ｃ及び１５１０Ｄにより形成された加熱ラ ンプの幾何学的に均一なアレイにおいては、パレット８００の列８１０．８２０ ．８７０及び８８０に支持されたディスク基体５１０に比して、パレット８００ の中央に支持されたディスク基体５１０に向かって、より多くの熱が放射される 。金メッキされたステンレススチールトレイ１５１２からの効率的な熱反射と組 み合わせた場合に、個々のディスク基体５１０へ放射される熱の量をパレット８ ００にわたって等化する必要がある。列１６２０Ａ及び１６２０Ｂは、パレット ８００の列８１０．８２０．８７０及び８８０に支持されたディスク基体５１０ へ放射される熱の量を増大するための「調整ヒータ」として働く。このような調 整ヒータは必要とされないが、パレット８００にわたる熱の分布を等化すること により、これら調整ヒータ１６２０Ａ及び１６２０Ｂは、付着するフィルムの保 磁力を約６００ｅ内に制御できる。 フィルム付着の前に均一な基体温度を更に確保するために、パスバイ加熱チャン バ１６において第２の加熱サイクルが実行される。パレット８００は、ドアＤ３ を経てパスバイ加熱チャンバ１６に入る。電子制御システムは、例えば、内部ソ フトウェアタイマーによるか、或いはスパッタリング装置１ｏを通るパレットの 動きを検出することのできる光学センサ５ＥＮＩＯ（図１２に一般的に示す）の 出力を読み取ることにより、列１８１８．１９２０へ高い電力を入力することが できる。パレット８００がパスバイ加熱チャンバ１６を去り始めるときには、電 子制御システムは、電子制御システムソフトウェアに組み込まれたタイミングパ ラメータ又はセンサ５ＥＮ１３に応答して、パレット８００の先端に配置された ランプ１５１４の電力を下げるか又はこれらランプの電力を完全にオフにし、パ レット８００の後端の相対的な過熱を回避する。 列１８１８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ，１８１８Ｄ、１８１８Ｅ、１８１８Ｆ 、１９２０Ａ及び１９２０Ｂが始動され、実験的に決定されたプリセット時間中 に熱を供給し、この時間は電子制御システムのソフトウェアタイマーによって監 視される。更に、パレット８００をパスバイ加熱チャンバ１６へ進ませるように ドアＤ３の開放を制御するためのソフトウェア遅延タイマーが始動される。その 結果、パレット８００がドウエルチャンバ１８の５ＥＮ１３をトリガーするとき には、ある時間の後に、ドウエルチャンバ１８を通る搬送速度に基づいて、パレ ット８００の先端のランプ１５１４の電力が減少されるか又は完全にオフにされ る。更に、パスバイ加熱チャンバ１６の入口にはミクロン社の温度センサ（図示 せず）が配置されており、システムオペレータが電子制御システムによりディス ク基体５１０ごとの及びパレット８００にわたる熱変動を補償するように列１８ １８Ａ、１８１８Ｂ、１８１８Ｃ，１８１８Ｄ、１８１８Ｅ、１８１８Ｆ、１９ ２０Ａ、１９２０Ｂ、１９２０Ｃ及び１９２０Ｄ（７）電力出力を調整できるよ うにする。このようにして、パレット８００の表面にわたりそして個々のディス ク基体５１０ごとに均一な温度プロファイルが確立され、パレット８００の後端 に配置された基体の保磁力がより高くなるのを回避する。 スパッタリング装置１０を通るパレット及び基体からの放射熱損失は、金メッキ されたステンレススチールの反射パネル２１２０によって最小とされる。 加熱組立体においてこれらエレメントが共働することは、フィルム付着の前に基 体の迅速且つ均一な加熱を促進することによりスパッタリング装置１ｏの高いス ループットに貢献する。又、加熱組立体は、ディスク基体５１０がスパッタリン グ装置１０を経て進むときに放射熱損失を最小にすることにより所望の基体温度 を効果的に維持する。更に、電子制御システムと一体化することにより、異なる 基体及びスパッタフィルムにより要求されるドウエル時間及び加熱速度を選択及 び調整することに関連して付加的な融通性が導入される。 ■、スパッタリングチャンバ全般 図１及び２に示すように、本発明は、クロミウム、ＣｏＣｒＴａ及び炭素薄膜を 含む多層フィルムを各々付着するための３つのインライン式スパッタリングチャ ンバ２０．２６及び２８を備えている。これより多数又は少数のスパッタリング チャンバをもつか、又はこれより多数又は少数のフィルムを付着する能力をもつ スパッタリング装置の設計に以Ｆの原理を適用することは、本発明の範囲内であ ることが当業者に理解されよう。更に、特定のスパッタリング装置内の全てのス パッタリングチャンバは、フィルムスバッタリングに専用である必要はない。 実際に、所与のスパッタリングチャンバは、基体のための加圧された不活性通路 として働くという程度の全体的なプロセスのみに関与してもよい。 以下の説明は、スパッタリング装置１ｏを通るパレットの移動線に対して対称的 な各スパッタリングチャンバの内部形状に関するものである。図１３．１４及び 図２３ないし２８は、スパッタリングチャンバの種々の特徴を示しており、必要 に応じて参照する。 図１３．１４．２２及び２３を参照すれば、スパッタリングチャンバ２ｏは、一 般に、スパッタリングチャンバ２０．２６及び２８の内部形状を表している。 説明Ｌ、クロミウムのスパッタリングチャンバ２ｏのみを以下に説明する。チャ ンバの半分のみについて説明し、これが両方の半分に適用されることを理解され たい。 ４つの平らな（長方形の）カソード２２２２．２２２３．２２２４及び２２２５ が絶縁層１２１を経てドア１２０に取り付けられる。ドア１２０はヒンジ１３２ ６のまわりで回転でき、例えば、保守の目的でクロミウムスパッタリングチャン バ２０の内部にアクセスできるようにする。インターロック式の保護カバー２３ ０５は、ドア１２０を開いたときにクロミウムスパッタリングチャンバ２ｏへの 電力供給を遮断する。 カソード２２２２−２２２５は、銅のような材料で構成され、長さが約３６イン チで、［１］が５−１／２インチで、厚みが１．１２５インチである。カソード ２２２２−２２２５には、過熱に対して保護するために冷却ライン２５５２が設 けられている。これら冷却ライン２５５２は、カソード表面２５５ｏにおける冷 却コンジット２５５４に沿って水のような冷却流体を供給する。 図１４．２２及び２３に示すように、カソード２２２２−２２２５に対して１つ づつターゲット２２２６−２２２９が取り付けられ、このターゲットはクロミウ ムのスパッタリングチャンバ２０を通るパレット移動線の至近にある。いずれの 所与のスパッタリングチャンバ内でも、４つのターゲット全ての組成は付着され るべきフィルムに基づくが、クロミウム、磁気合金又は炭素であってもよい。 同様に、ターゲットの厚みは付着されるべきフィルムの形式及び厚みに基づく。 クロミウム及び磁気のスパッタリングチャンバ２ｏ及び２６の場合のターゲット 対基体の距１１１ｒａ−＋は約２−３／４インチであり、そして炭素ターゲット の場合のターゲット対基体の距離「ａ」は２−１１／１６インチである。という のは、クロミウム及び磁気のターゲットの方が炭素ターゲットより厚いからであ る。 図２１ないし２４を参照すれば、カソード２２２２−２２２５について１つづつ シールド２２３０．２２３６．２２３８及び２２４ｏが取り付けられる。これら シールド２２３０．２２３６．２２３８及び２２４ｏは銅のような金属で構成さ れ、そして周囲フランジ２２３２及び２２３４をもつ一般的に長方形状のもので ある。シールド延長部２２３１はシールド２２３ｏからチャンバ内部へと延びて いる。シールド２２３０．２２３６．２２３８及び２２４ｏは冷却ライン２３３ ６によって冷却される。複合されたアノード及び暗空間シールド２３３８が各シ ールド２２３０．２２３６．２２３８及び２２４０に組み込まれる。 スバ・ツタリングプロセスは、ターゲットが側部方向の形態でスパッタリングす るようにして行われ、パレット８００が各スパッタリングチャンバを経て進むに つれてディスク基体５１０の各面に所望のフィルムが付着される。図２７Ａ及び ２７Ｂは、スパッタリング中に、束（ベクトルＡ及びＢで表した）がターゲット 表面を拡散的に出てスパックリングチャンバ内のディスク基体及び他の表面上に 付着するところを示している。前記で述べたように、ディスク基体のインライン 式スパッタリングは、付着されたフィルムに不所望な磁気異方性を導入する。シ ールド２２３０．２２３６．２２３８及び２２４０は、ターゲット２２２６−２ うにする。より詳細には、各シールドの長さに延びている周囲フランジ２２３２ 及び２２３４が所与のスパッタリングチャンバを通るパレットの移動線に向かっ て突出している。シールド２２３０は、パレット移動線に向かって同様に突出し ているシールド延長部２２３１も備えている。周囲フランジ２２３２及び２２３ ４と、シールド延長部２２３１は、ディスク基体５１０が各スパッタリングチャ 図２５及び２６は、カソード２２２２の形状を詳細に示している。冷却ライン２ ５５２は、浅いチャンネル２５５４において表面２５５０に沿って冷却流体を放 出し、チャンネル２５５６に配置されたＯリング（図示せず）はチャンネル２５ ５４から冷却材が漏出するのを防止する。カソード２２２２の反対側では、表面 ２６５８は、カソード２２２２−２２２５をチャンバドア１２０−１及び１２０ −２に取り付けるために穴２６６０にネジを受け入れるようにされる。表面２６ ５８は、所望の磁界を発生するように磁石及び磁極片組立体を支持し受け入れる ように構成される。この組立体は、中央チャンネル２６６２、中間周囲チャンネ ル２６６４及び外部周囲チャンネル２６６６より成る表面２６５８のチャンネル ネットワークにおいて形成される。チャンネル２６６４及び２６６６は、中央チ ャンネル２６６２を取り巻く同心的な閉ループ又は楕円として構成される。 典型的に、スパッタリング動作におけるターゲットの利用率は、非磁性材料の場 合に約１５−２０％でありそして磁性材料の場合に約３０−３５％である。ター ゲット材料の購入及び交換に関連した高いコストを考慮すれば、スパッタリング 動作において最適なターゲット利用率が別の重要問題となる。本発明に用いられ る磁石及び磁極片組立体は、ターゲット利用率を実質的に改善し、生産スループ ット及びコスト効率の両方を向上させる。 図２７Ａ及び２７Ｂは、各々、非磁性（例えば、クロミウム及び炭素）ターゲッ ト及び磁性（例えば、ＣｏＣｒＴａ）ターゲットに対する磁石及び磁極片組立体 を詳細に示している。各磁石２７６８は、長さが１インチで、巾が５７１６イン チで、厚みが３７１６インチであり、そして磁石２７６９は、長さが１インチで 、「Ｄが５／１６インチで、厚みが３／８インチであり、各々上及び下を指す矢 印によってＮ極及びＳ極の方向が示されている。ネオジム、鉄及び硼素（ＮｅＦ ｅＢ又はｒＮｅｏ　ｉ　ｒｏｎＪ）のフェライト磁石が本発明では好ましい。 磁石２７６８及び２７６９と共に、磁極片２７７０及び２７７４がチャンネル２ ６６２．２６６４及び２６６６に配列される。磁極片２７７０は、磁石及び磁極 片組立体を必要に応じてチャンネル内に固定するために、貫通ネジを受け入れる 。かたまり又は連続形態のアルミニウムのような非磁性材料２７７２が必要に応 じてチャンネルを充填するように配置され、隣接する磁極片２７７０間での磁束 の分路を排除する。鉄プレート２２７４は、磁石及び磁極片組立体の裏張りプレ ートとして働く。 非磁性ターゲットの配置については、各カソードの中央チャンネル２６６２は１ ／４インチの間隔で分離された約２５の磁石２７６９と２５インチの磁極片スト リップ２７７０を磁石２７６８の上下に備えている。中間の周囲チャンネル２６ ６２は、１インチの間隔で分離された約３５の磁石２７６８と、２つの３１イン チ磁極片ストリップ２７７０と、アルミニウムフィルタ２７７２に隣接した２つ の３１インチの磁極片ストリップ２７７４と、中間チャンネル２６６４の切断さ れた角に適合するための付加的な磁極片２７７０とを備えている。外部周囲チャ ンネル２６６６は、約３３の磁石２７６９と、２つの３３インチ磁極片ストリッ プと、外部周囲チャンネル２６６６の切断された角に適合するための付加的な磁 極片２７７０とを備えている。図２７Ａに示す非磁性ターゲットのための磁石及 び磁極片組立体の全体的な作用は、浸食領域の中心で４００ガウスという磁界強 度をターゲット表面上に形成することである。 磁性ターゲットの配置については、中央のチャンネル２６６２は、約２５の磁石 ２７６９と、１つの上に敷設される２５インチの磁極片２７７０とを備えている 。中間の周囲チャンネル２６６４は、２つの３１インチ磁極片２７７０が上に敷 設された約３５の磁石２７６８と、中間チャンネル２６６４の切断された角に適 合するための付加的な磁極片２７７０とを備えている。かたまり又は連続的な形 態のアルミニウム材料２７７２が中間チャンネル２６６４の残りの空所を占有す る。図２７Ｂに示す磁性ターゲットのための磁石及び磁極片組立体の全体的な作 用は、浸食領域の中央に約４００ガウスの磁界強度を形成することである。 上記したように、磁界の目的は、プラズマ中の電子及びイオン化種を捕獲しそし てターゲット表面上の循環するプラズマにより誘起されるスパッタリング率を向 上させることである。本発明に使用される磁石及び磁極片組立体により発生され る磁界２７００は、非磁性（図２７Ａ）及び磁性（図２７Ｂ）ターゲット上の磁 界の垂直成分が減少された理想的な磁界２７００を近似する。その結果、磁界及 びプラズマがターゲット表面の比較的広い部分にわたって収束されるので大きな ターゲット利用率が得られる。 ターゲット利用率は、チャンネルネットワーク内の磁石の装填密度を増加するこ とによって更に改善される。例えば、１／２インチ間隔で分離された２４の磁石 ２７６８を中間チャンネル２６６４に装填することにより、非磁性ターゲットの 利用率が５０％ないし６５％に増加される。磁性ターゲットの場合には、３５％ ないし５０％の高い利用率が得られる。 図２８は、ニッケルー燐メッキのアルミニウムディスク基体５１０上に本発明に より形成することのできるフィルム構造を示している。８００人ないし２０００ 人（１０００人が好ましい）のクロミウム下層２８００がディスク基体５１０に 最初に付着される。このクロミウム下層の上に５００人ないし８５０人のＣ。 ＣｒＴａ磁気層２８０２が付着される。セクションＣ，２で既に述べたディスク 表面の周囲組織形成により、磁気コバルト合金のｈｃｐ構造の「ＣＪ軸はフィル ム平面内に整列される。最後に、３５０人の炭素り層２８０４が次のセクション Ｊで述べるように若干の水素を含んで付着される。 Ｊ、楳氷Ｑ丞どヱ又丈乞ｌ 炭素フィルムに対するスパッタリング装＠１０のスパッタリングチャンバ設計で は、耐摩耗及び耐浸食特性を最適なものとするために付加的な精錬手段が必要と される。これらの精錬手段は、図１３を参照し必要に応じて説明する。 スパッタされた炭素フィルムに水素を導入することにより耐摩耗特性が改善され ることが実験により示されている。スパッタリング装置１０では、約１５％まで の炭化水素ガスを含むアルゴン雰囲気中でスパッタリングを行うことにより、水 素の導入が果たされる。特に、エチレン／アルゴン又はアセチレン／アルゴンの 存在中でスパッタリングされた炭素フィルムは、純粋なアルゴン雰囲気中でスパ ッタリングされた炭素フィルムに比して３００％の耐摩耗性の改善を示した。 従って、クロミウム及び磁性のスパッタリングチャンバ２０及び２６に比して、 炭素スパッタリングチャンバ２８は、アルゴン／炭化水素混合ガスのガスライン を使用して、スパッタリング中に炭化水素ガス流を供給する。 炭素スパッタリングチャツバにおける第２の形式のチャンＩく精錬手段は、基体 バイアスの必要性に関連したものである。上記のように、スパッタリング中は、 −次の、即ち［高速１の電子がターゲットから放出してプラズマに結合する。こ れらの高速電子はプラズマ中の磁力線に拘束され、アルゴン原子をイオン化する か又はスパッタリングチャンバ内の正にバイアスされた領域に吸引される。炭素 のような誘電体ターゲット材料が基体以外の表面に付着して、その表面の導電率 を減少し、そこに電子が接地するのを禁止する。導電率減少の結果、高速電子は 散乱してアルゴンをイオン化するか、又は基体が正にバイアスされているか接地 されているかに係わりなぐ基体に衝撃するようになる。この後者の場合には、基 体が電子の衝撃により充分に加熱されて、成長する炭素フィルムのグラファイト 化を引き起こす。 基体に電子が衝撃することにより生じるグラファイト化を回避する１つの手段は 、基体に負のバイアスをかけて漂遊電子を反発することである。図１３に示すよ うに、絶縁ブロック１３０４から垂下して外部電源（図示せず）に接続された弓 形の燐青銅フィンガ１３０２かパレット８００に電気的接触して負のバイアスを 与える。より詳細には、パレット８００が炭素スパッタリングチャンバ２８を通 過するときに、燐青銅のフィンガ１３０２がパレット８００の底縁を擦り、所望 の負のバイアスを確立する。パレット８００が炭素スパッタリングチャンバ２８ にある間には少な（とも１つの燐青銅フィンガ１３０２が移動するパレットとの 接触を維持する。 第３の精錬手段は、炭素スパッタリングチャンバ２８を通るパレットの搬送速度 を低下することに関連している。ターゲットの表面がスパッタリング中に次第に 浸食されるにつれて、元々平らであった表面が最終的にくぼみを形成し、磁力線 に対して鏡の作用をする。その結果、ターゲットから出てくる磁力線は、ターゲ ット表面の電気力線に対してもはや垂直でなくなる。成長する浸食領域の重要性 は、スパッタリング中に、たとえ浸食されたターゲット表面がもはや均一に平ら でなくなったとしても、ターゲット種が表面に対して垂直な経路で即ちコサイン 分布に基づいて浸食領域から出続けることである。それ故、ターゲット表面を出 る磁束の増加部分が、シールド２２３０により、斜めに入射する束としてさえ切 られる。換言すれば、磁束の対応的に減少する部分が所望の直角入射束としてデ ィスク基体５１０（及びパレット８００）に付着され、従って、全体的なフィル ム付着率を低下させる。一般に、このような付着率の低下は、カソードに送られ る電力を増加することにより直接的に補償される。炭素ターゲットの場合は、電 力人力の増加及びそれに伴うカソードからの熱により不所望なグラファイト化を 招くので、この補償方法は実際的でないことが分カリでいる。 又、炭素ターゲットは、磁束から浸食領域へ炭素を再付着することによっても変 更される。より詳細には、炭素は絶縁材料であるから、このような再付着は、タ ーゲットの導電率を減少し、炭素のスパッタリング率を更に減少するが、アーク が生じることがある。金属のような導電性のターゲット材料の場合には、この再 付着が同様の問題を生じない。 再付着した炭素が堆積して大きな汚れやこぶのようになったものは、炭素表面を 研磨することにより除去できる。しかしながら、再付着した炭素の問題に対する このような解決策は時間と労力を要するものであり、本発明のスパッタリング動 作の高いスループット能力を低減するので、好ましくない。非常に有用で且つ魅 力的な解決策は、カソードへの付着電力を一定に保持しそしてパレットの搬送速 度を電子制御システムにより典型的に３フィート／分の速度から例えば約２゜８ フィート／分まで低下してその低い付着率を補償することにより、グラファイト 化を直接的に最小にする。 Ｋ・重子１ｔト乙夕わム 本発明のスパッタリング装置１ｏ及び方法のための電子制御システムは、生産ス ループット、付与されるスパッタリング電力及び他のスパッタリング装置パラメ ータを包含的及び効率的に制御する手段により１つ以上のシステムオペレータの 役目を果たす。この電子制御システムは、スパッタリングプロセスの調整可能に 制御されるエレメントの各々に対し複数の異なる運転パラメータ設定値を記憶で きるようにプログラムできるのが好ましい。従って、電子制御システムは一般に ２つの主たる機能を実行する。即ち、（１）スパッタリング装置１ｏの各点がら のデータ人力を読み取ることによりスパッタリング装置１ｏを監視しそしてシス テムオペレータに状態データを与え、そして（２）ユーザ制御されそして自動的 に発生される制御信号をスパッタリング装置１ｏの機能エレメントに与えること によりスパッタリングプロセスを制御する。 本発明の電子制御システムは図１２．２９及び３ｏについて説明する。図１２は 、本発明の真空及びチャンバポンピングシステムの概略図で、プログラム可能な 論理コントローラ２９０２のデジタル入力／出力により制御されるが又は読み取 られる種々の信号及びコンポーネントの位置の一般的な表示を含んでいる。図３ ２Ａ−８は、本発明の装置１０のチャンバ１２−３０に配置された搬送プラット ホームを付勢するモータ組立体を制御するプログラム可能な論理ソフトウェアの 論理フローチャートである。 図２９には、本発明の制御システムの主たる機能エレメントが示されている。 １つの実施例においてはデジタル及びアナログの両人カ／出カを与えねばならな いので、２つのメインプロセスコントローラが使用される。即ち、好ましくは、 アージン・ブラッドレイのＰＬＣ−５プログラマブルプロセスロジツクコントロ ーラであるプログラム可能なプロセスロジックコントローラ２９ｏ２と、１８Ｍ 対応のインテル型式８０３８６又は８０４８６マイクロプロセツサをベースとす るコンピュータ２９０１である。これらのプロセスコントローラがここに述べる 制御システムの包含的な要求を満足するようにアナログ及びデジタルの両形態の 入力／出力（、Ｉ　１０）を充分に処理できる限りは、プロセスコントローラの 特定の選択が本発明にとって重要でないことが、本明細書を検討した後に当業者 に理解されるであろう。 アージン・ブラッドレイのＰＬＣ−５は、ウィスコンシン州ミルウォーキのアー ジン・ブラッドレイ社によって製造されたもので、少なくとも１つのＰＬＣ−５ プロセツサモジユールと、これに取り付けられる多数の入力／出力モジュールと を備えている。これらの入力／出力モジュールは、いかなる数のデジタルＩ１０ 信号も取り扱えるように拡張可能な数の入力及び出力を備えている。 プログラム可能なロジックコントローラ２９０２は、デジタル入力を監視し、２ 状態制御信号を必要とするスパッタリング装置のエレメントにデジタル出力を供 給する。これらのエレメントは以下で詳細に説明する。アージン・ブラッドレイ のＰＬＣ−５は、セクションＭにコピーを挿入した「ラダー（梯子）」ロジック テーブルダイヤグラムとして構成された論理制御ソフトウェアを使用して入力及 び出力を制御する。一般に、このソフトウェアは、一連の水平タイミング「ラン グ（梯子のこ）」に沿ってプール形態で感知入力及び出力をプログラムすること ができる。「ラダーｊ全体が００３０ないし０．０４０秒ごとに上から下へと走 査され、Ｉｌｏの各アドレスされたエレメントがプロセッサによって検査される 。各ラングは、内部及び外部の両Ｉ１０でプログラムされ、水平ラングの各エレ メントが「真」である場合に内部又は外部のいずれがの出力コマンドを発生する 。このように、水平にリンクされたエレメントが一緒にアンドされる一方、垂直 にリンクされたエレメントがオアされることが認められる。各ラングは交差参照 され、他の個々のラングに対してネスト構成にされ、所望の論理出方が得られる 。各ラングの出力は、特定のプログラムに使用されるタイミングの特性に基つい て、「イネーブル」、「ラッチ」又は「アンラッチ」信号を構成する。 コンピュータ２９０１は、ニューヨーク州クリ７トンパークのデジトロエクス５ ｒＸＮＥＴ社によって製造された５ＩＸＮＥＴネツトワークインターフエイス２ ９０３を経てスパッタリング装置１０の種々のエレメントへのアナログ人力／出 力を主として制御するか、幾つかのデジタル人力／出力機能もコンピュータ２９ ０１によって処理される。５ＩＸＮＥＴネツトワークインターフエイス２４０３ は、例えば、コンピュータ２９０１の拡張スロットに設けられた周辺拡張カード 上のＲ５−２３２シリアルボートに接続された３０７．２００ボーの５ＩＸＮＥ Ｔモデル６０−２３２／Ｎ−ＬＤネットワークモデム（図示せず）を経て、コン ピュータ２９０２に接続される。このような拡張カードは、例えば、フロリダ州 ボカラトンのＩＢＭにより製造されたＩＢＭリアルタイムインター７エイスコプ ロセツサ（ＡＲＴＩ　Ｃ）カードより成る。 充分な量のデジタル及びアナログＩ１０を処理するために、５ＩＸＮＥＴ　Ｔ１ ０ネツトワークを構成するネットワークインターフェイス２９０３は、８個のＳ 　ＴＸＮＥＴ　６０　［１０ＭＵＸ−ＦＥＢマルチプレクスステーションを備え 、その各々は、２つのＲ３−２３２シリアルボート又はそれに代わる拡張能力と 、１６個の専用Ｉ１０ターミナルとを含む。マルチプレクスステーションは、３ ０７にボーの５ＩＸＮＥＴネツトワークインターフエイスによって相互リンクさ れる。このような各ステーションのデータＩ１０は、物理的な設備の制約として 構成され、スパッタリング装置１０は、必要なＩ１０１０個ネットワークインタ ーフェイス２９０３に接続することを必要とする。ネットワークインターフェイ ス２９０３は、５ＩＸＮＥＴ　６０−Ａ／Ｄ　１Ｇ−３２７＋ｏグーデジタルコ ンバータと、６−Ｄ／Ａ　１２Ｂ−８デジタル−アナログコンバータと、必要に 応じて付加的なデジタル及びアナログＩ１０を取り扱う６−Ｉ０３２デジタル／ ′アナログ人力／出カモジュールとを備えている。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２及びコンピュータ２９０１は、該コ ンピュータ２９０１に配置されたＡＲＴＩＣ周辺カード（以下に述べる）の１つ のＲ５−２３２シリアルボートと、アージン・ブラッドレイの１１７１−ＫＦ２ −Ｂ通信インターフェイス２９１１との間に接続されたＲ３−２３２シリアルバ スを使用して、データハイウェイ２９１１を経て通信する。インターフェイス２ ９１１はシリアルデータハイウェイ２９１２を経てプログラム可能な論理コント ローラ２９０２に接続される。 コンピュータ２９０１は、ユーザインターフェイス及びシステム制御ソフトウェ アを用いて、装置１０を監視し、制御し、そのアラームを発生しそしてそのデー タを記憶する。この目的に適した１つのこのようなソフトウェアは、マサチュー セッツ州ノーウッドのインテル−ジョン社で製造されたｒＴｈｅ　ＦｉｘＪであ る。このソフトウェアは、特定のインターフェイス環境をコンピュータ２９０１ からの特定の制御信号出力と該コンピュータへのデータ感知信号入力とにリンク する信号制御データベースを形成することにより、データ人力／出力に対するグ ラフィックインターフェイス環境を開発できるようにする。従って、入力データ は、装ｆｌＩＯの種々のコンポーネントからネットワークインターフェイス２９ ０３を経てコンピュータ２９０１へ送信されて、インターフェイス及び制御ソフ トウェアを用いて形成されたユーザＩ１０環境−＼直接的な読み出しとして与え られ、読み易いデータをシステムオペレータに供給し及び／又はプログラム可能 な論理コントローラ２９０２への出力フラグを形成する。 ｒＴｈｅ　Ｆｉｘ」ソフトウェアによりプログラム可能な論理コントローラ２９ ０２には限定された数の出力信号が送られる。これらの信号は、特定入力信号の 組み合わせ結果を構成し、プログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２に対する トリガーとして働く。ｒＴｈｅ　ＦｉｘＪソフトウェアに使用されてこれらの信 号を発生するこの特定のプログラミングコードは、セクションＮに含む。 本発明に用いられる特定のプロセスコントローラと同様に、プロセスコントロー ラに用いられてデータ人力／出力を発生する特定のソフトウェアは、本発明の要 旨にとって重要ではなく、本発明の範囲内でいかなる数の適当なユーザインター フェイスも発生するようないかなる適当なプロセス制御ソフトウェアも使用でき ることが当業者に注目されよう。 第２の１８Ｍ対応のコンピュータ２９０７がプログラム可能な論理コントローラ ２９０２に接続される。このコンピュータ２９０７は、個別のプログラミングコ ンピュータとして使用され、ウィスコンシン州ミルウォーキのＩＣ０Ｍ社にょり 製造されたようなデバッグソフトウェアを用いて、プログラム可能な論理コント ローラ２９０２のラダー論理ソフトウェアのオンライン監視、デバッグ及びプロ グラミングを行うことができる。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２及びコンピュータ２９０】の両方に 対してユーザインターフェイスが設けられる。プログラム可能な論理コントロー ラ２９０２に接続されるユーザインターフェイス２９０５は、ミシガン州アン・ アーポのネマトロン社により製造されたＮＥＭＡＴＲＯＮタッチスクリーンを備 え、これは、一連のカスタム設計のタッチ感知ディスプレイスクリーンを介して データを人力／出力することができる。ネマトロンのタッチスクリーンとアージ ン・ブラッドレイのＰＬ（−５とを用いるときには、アージン・ブラッドレイに ベーシックモジュール２９０６が設けられそしてネマトロンに接続される。この ベーンツクモジュールは、ネマトロンのディスプレイスクリーンを選択しそして 特定のスクリーン人力／出力をアージン・ブラッドレイのＰＬＣ−５のデータ人 力／出力にリンクするのに用いられる。 コンピュータ２９０１はユーザインターフェイス２９０４に接続され、このイン ターフェイスは、標準高解像度のグラフィックディスプレイモニタ及びキーボー ドを備えているのか好ましい。マサチューセッツ州ボックスボロフのＮＥＳイン フォーメーション・システムズ社により製造されたＮＥＣＭｕｌｔｉｓｙｎｃ　 ＩＩのようなＥＧＡ又はＶＧＡ型の高解像度グラフィックディスプレイが、ユー ザインターフェイス２９０４として適している。この場合も、本発明の範囲内で 電子制御システムのプロセスコントローラと共にいかなる従来型人力／出力イン ターフェイスを用いてもよいことが理解されよう。 本発明の電子制御システムは、３つの主たる機能、即ち装置１０を通る基体の動 き、装置１０内のスパッタリングプロセスの制御、及び装置１０の状態の指示に ついて制御する。図２９を参照すれば、プロセスを通してのパレット８００及び ディスク基体５１０の動きは、電子制御システムにより、モータ制御システム２ ９１０、位置感知システム２９１５及びドア制御システム２９２０を介して制御 される。プロセス制御及び状態の指示は、機械的ポンプの制御システム２９２５ 、ポンプバルブ及び通気制御システム２９３０、低温ポンプ及びコンプレッサ制 御システム２９３５、真空バルブ制御システム２９４０．ガス流量制御システム ２９４５．ガス圧力制御システム２９５０、ヒータ制御システム２９５５、基体 温度感知システム２９６０、スパッタリング電源制御システム２９６５、冷却材 制御システム２９７０、ゲージ制御システム２９７５、及び残留ガス分析器２９ ８０によって制御される。 図２９を参照し、電子制御システムのエレメントと、プログラム可能な論理コン トローラ２９０２、コンピュータ２９ｏ１及びネットワークインターフェイス２ ９０３に対するそれらの関係について以下に説明する。図２９に示すエレメント は説明上構成されたもので、本発明の範囲内でシステムの種々の変更がなされ得 ることが当業者に理解されよう。 １、モータ制御システム２９１０ インライン型スパッタリング装置１０を通る基体の移動は、図８−１１を参照し て述べた基体搬送システムによって制御される。上記したように、各別々の搬送 プラットホーム２４００には可変速度のモータ組立体が関連されて接続されてお り、搬送システムループ内の特定のプラットホームにおける基体の移動速度を制 御する。 装置１０については、１０個の個々の搬送プラットホームが設けられていて、ス パッタリング装置１０の１７個のチャンバ、及びロード及びアンロードランプ各 々２１０．２１２を経て基体を搬送する。１９個のモータＭ３−Ｍ２１は、３つ のＲＡＭ−８バークレイ・アクシス・マシン（ＢＡＭ）のマルチアクセスサーボ コントローラ（図示せず）により制御される。各ＢＡＭ−８は、高性能サーボモ ータの８つまでの軸を同時に制御することができ、各軸ごとに多数のプリセット されたユーザが定めたモータ速度を与えて、各特定のＢＡＭ−８により制御され る各軸ごとに、デジタル入力信号で、プログラムされた制御シーケンスを作動す ることができる。各ＢＡＭ−８は、軸ごとに１つづつ、８つの個別の可変電圧出 力信号をモータ組立体に与えて、モータ速度を制御し、それにより、搬送システ ムの各特定のプラットホームにおけるターゲラＩ・基体の速度を制御する。各Ｂ ＡＭ−８は、１つのＲ３−２３２ボートにより８個の５ＩＸＮＥＴマルチブレク スステーシヨンの１つから各ＢＡＭ−８に接続されるのが好ましい。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２からの２組の１９のデジタル出力は 、モータ速度制御信号Ｍ３Ｆ−Ｍ２１ＦＳＭ３Ｓ−Ｍ２１ＳをＢＡＭ−８モータ コントローラに供給する。信号Ｍ３Ｆ−Ｍ２１Ｆ、Ｍ３Ｓ−Ｍ２１．３により与 えられる２ビット制御信号は、２つの個々の前方向速度設定、始動／停止、及び 前方向／逆方向をプログラム可能な論理コントローラ２９０２によって制御でき るようにする。プログラム可能な論理コントローラ２９０２からの１９の付加的 なデジタル出力は、モータ割り込み信号Ｍ３１−Ｍ２１１をＢＡＭモータコント ローラに供給する。 モータＭ３−Ｍ２１の個々のモータ速度設定点を選択するために、３８のアナロ グ出力信りＤＭＯＴＬＯｌ−ＤＭＯＴＬＯ２１、ＤＭＯＴＨＩ　１−ＤＭＯＴＨ １２１が与えられる。このＤＭＯＴＬＯｌ−ＤＭＯＴＬＯ２１、ＤＭＯＴＨＩＩ −ＤＭＯＴＨＩ　２１によって定められる高及び低の速度設定点は、プログラム 可能な論理コントローラ２９０２からの信号Ｍ３Ｆ−Ｍ２１ＦＳＭ３Ｓ−Ｍ２１ Ｓによって制御されるモータ速度を定め、いったんセットされると、ＢＡＭ−８ は所望の設定点状態を満たすように各モータを自動的に制御する。最適なモータ 設定点をテーブル１にリストする。 モータ＃　来週　騒 Ｍ　３　１２．０　７．５ Ｍ　４　１２．０　７．５ Ｍ　５　１２．０　６．　Ｏ Ｍ　６　６．０　６．　Ｏ Ｍ　７　６．０　６．　Ｏ Ｍ　８　６．０　６．　Ｏ Ｍ　９　１２．０　６．０ Ｍｌ０　１２．０　６．０ Ｍ１ｌ　１：ｌＬｏ　６．２ Ｍ１２　１２．０　６．２ Ｍ１３　６．０　６．２ Ｍ１４　６．０　６．０ Ｍ１５　６．０　２．７ Ｍ１６　６．０　２．７ Ｍ１７　１２．０　２，７ Ｍ１８　１２．０　６．０ Ｍ１９　１２．０　６．０ Ｍ２０　１２−０　６．０ Ｍ２１　１２．０　６．０ 従って、モータ制御システム２９１０は、スパッタリング装置を通して基体を多 数の速度で移動させ、これは、スパッタリングシステムを通して移動する複数の 基体を同時に制御するのに有用である。 ２、基体位置検出システム２９１５ 基体位置検出システム２９１５は、装置１０に入り、通過しそして出ていく全て の基体の移動を検出し監視するための電子制御システムの能力を表している。 ５７個のパレット位置センサ５ＥＮＩ−ＳＥＮ５７がチャンバモジュール１２− ３０と、入口及び出口ブラットホーム２１０．２２０とに設けられていて、装置 １０における各基体の正確な位置をプログラム可能な論理コントローラ２９０２ （及びシステムオペレータ）に知らせる。一般に、パレットプラットホーム当た り３つのセンサが設けられる。チャンバ１４及び１６には、これらのチャンバに 存在する高い温度に耐える能力のため、光学位置センサが使用されるのが好まし い。基体位置を決定する際に高い精度を得るためにプラットホーム当たり３つの センサを設けるのが好ましいことを理解されたい。ここに示す実施例では、耐久 性を改善するために、チャンバ１４及び１６に２つの位置センサのみが使用され てセンサの故障率が低下される。各センサ５ＥＮＩ−５ＥＮ５７は、センサの位 置における基体の有無を指示するデジタル出力信号をプログラム可能な論理コン トローラ２９０２に供給する。このような包含的な位置検出システムは、スパッ タリングプロセスの何らかの点で基体がジャミング状態になった場合に欠陥検出 を果たし、ユーザがこのような問題及び装置１０内の次の基体に対する先回りし た問題を補償できるようにする。 戻り路５０に使用される２０の搬送プラットホームには２１個の付加的なパレッ ト位置センサ（図示せず）が設けられる（ロードステーション４０の前の最後の プラットホームに２つ）。このような各センサ出力信号は図１２に示すようにプ ログラム可能な論理コントローラ２９０２に送られてもよいし、或いは戻り路セ ンサ信号が個別のプログラム可能な論理コントローラに送られてもよい。 ３、下アυ御システム２９２０ 区画チャンバモジュール１２−３０の１つ１つを分離するために１２のチャンバ 分離ドアＤｉ−Ｄ１２が設けられている。各ドアＤｉ−０１２は一対の空気シリ ンダ（図示せず）によって作動され、各シリンダは、これに送られる各々ドアを 開く又は閉じる方向のＤＲＯＰ及びＤＲＣＬ信号に応答する一対のソレノイドト リガーを有している。ドアＤＩ−Ｄ１２の各々の動作はドア制御システム２９２ ０によって制御され検出される。プログラム可能な論理コントローラ２９０２か らの２４Ｎの専用のデジタル出力がパルス状の制御信号をドア開放ソレノイドＤ ＲＯＰ１−ＤＲＯＰ１２と、ドア閉止ソレノイドＤＲＣＬｌ−ＤＲＣＬ１２とに ５える。 川に、制御システムソフトウェアに対し各ドアの開状態又は閉状態を検出するた めにドア位置センサも設けられている。ドア開放センサＤＲＯＰＩＳ−ＤＲＯＰ １２Ｓ及びドア閉止センサＤＲＣＬＩＳ−ＤＲＣＬ１２Ｓは、プログラム可能な 論理コントローラ２９０２の２４のデジタル人力に直接的なデジタル出力信号を 与える。 スパッタリング装置には高圧空気源（図示せず）が使用され、ドアシリンダ、高 真空バルブ及び他のこのようなシステムコンポーネントを含む空気バルブに対し て必要な空気圧を与える。−次空気センサＡＰＳは高圧空気源の存在を検出しそ してプログラム可能な論理コントローラ２９０２の１つの入力へのＡＢＳ検出信 号人力が不存在になると、システムシャットダウンオーバーライドが始動される 。更に、ボンピングシステム及び装置１０内の種々の点における個々の圧力状態 の存在をチェックするために８個の圧力スイッチＰｓｉ−ＰＳ８が設けられてい る。これらスイッチＰ　Ｓ　１−　Ｐ　Ｓ　８は、図示された位置において装置 １０のポンピングコンジットの排気圧力の不充分さを冗長チェックする。各個々 の圧力状態の検出又はその欠落を指示する８つのデジタル出力信号がプログラム 可能な論理コントローラ２９０２へ入力される。 ４、機械的ポンプの制御システム２９２５３つの機械的低真空ポンプＭＰ　１− ＭＰ　３及びブローワＢＬ１−ＢＬ３は、セクションＦに記載のポンピングシス テムの説明に基づいて、スパッタリング装置１０の初期真空ポンプダウンを行う と共に、ロードロツクチャンノ（１２及び出口ロックチャンバ３０における爆発 的なポンプダウンを行う。機械的ポンプＭＰＩ−ＭＰ３は約２０−５０ｍＴｏｒ ｒまでの高速ボンピングを行い、一方、ブローワＢＬｌ−ＢＬ３はクライオポン プが動作に加わる前に約１　ｍＴｏｒｒまでのポンピングを行う。従って、機械 的ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３及びブローワＢＬＩ−ＢＬ３は、装置１０の迅速な ボンピングを与えるように共働する。 機械的ポンプＭＰＩ、ＭＰ２及びＭＰ３と、ブローワＢＬＩ、ＢＬ２及びＢＬ３ とに対するオン／オフ制御は、プログラム可能な論理コントローラ２９０２から の６つのデジタル出力信号によって行われる。 ５、機械的ポンプバルブ及び通気制御システム２９３０５つの低真空バルブＲ■ １−Ｒ■５は、機械的な低真空ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３及びブローワＢＬＩ− ＢＬ３をスパッタリング装置１０のチャン／＜１２−３０から分離する。又、５ つのチャンバ通気バルブＣＶＩ−ＣＶ５は、チャンノく１２．１８．２２Ｂ、２ ２Ｄ及び３０を排気されたスパッタリング雰囲気と装置１０の外部環境との間で 通気できるようにする。 機械的ポンプバルブ及び通気制御システム２９３０は、低真空）くルブセンサＲ ＶＳ　１−ＲＶＳ　１０で監視して低真空バルブＲＶＩ−ＲＶ５を制御し、そし てチャンバ通気センサＣＶＳ３−８て監視してチャンバ通気バルブＣＶ１−ＣＶ ５を制御する。いずれかのバルブに関連したセンサが存在しない場合は、ソフト ウェア出力コマンドを参照することにより（例えば、バルブＣＶＩ及びＣＹ５に ついては）そのバルブのオン／オフ状態を決定することができる。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２の１３の出力が機械的なポンプノく ルブ及び通気制御システム２９３０へ送られる。第１組の５つの出力は低真空ノ くルブＲＶＩ−ＲＶ５の開／閉状態を制御し、第２組の５つの出力はチャンバ通 気バルブＣＶＩ−ＣＶ５の開／閉状態を制御し、そして第３組の３つの出力はポ ンプ通気バルブＰＶＩ−ＰＶ３の開／閉状態を制御する。更に、プログラム可能 な論理コントローラ２９０２の２０の専用デジタル入力が、低真空バルブセンサ ＲＶＳ１−ＲＶＳＩＯ及びチャンバ通気バルブセンサＣＶＳ３−ＣＶＳ８から受 け取られる信号に対して与えられる。低真空バルブセンサＲＶＳＩ−ＲＶＳＩＯ とチャンバ通気バルブセンサＣＶＳ３−ＣＶＳ８は、監視される各バルブＣＶ２ −ＣＶ４の状態を指示する状態信号をプログラム可能な論理コントローラ２９０ ２へ送り、ユーザ及びシステムがシステムのポンプダウン及び通気を正確に監視 できるようにする。チャンバ通気バルブＣＶＩ及びＣＹ５には付加的なチャンバ 通気バルブセンサを設けてもよいが、これらバルブは使用頻度が高いので、セン サの故障が早く生じる。 ６、コンプレッサ及び低温ポンプ　主制御システム２９３５電子制御システムは 、コンプレッサＣＹ　１−ＣＹ　１２、窒素供給源Ｎ２及び窒素ヒータＮＩＨＩ −ＮＩＨ１２の始動／停止機能を制御する低温ポンプ再生及びコンプレッサ制御 システム２９３５を備えている。更に、低温ポンプ及びコンプレッサ制御システ ム２９３５は、上記した低温ポンプ再生プロセス中に低温ポンプＣ１−Ｃ１２か らの汚染物をフラッシュするのに用いられるふるいヒータ５Ｖ）４ＴＲ１−３Ｖ ＨＴＲ１２及びフルイバルブ５ＶＩＶＩ−３ＶＩＶ１２の：ｔ：ｚ／オフ制御を 行う。窒素供給源Ｎ２及びヒータＮＩＨＩ−ＮＩＨ１２も、低温ポンプＣｌ−Ｃ １２をフラッシュし清掃するのに使用される。 セクションＦで述べたように、低温ポンプＣｌ−Ｃ１２は、本発明のスパッタリ ングプロセスに基づいてチャンバ１２−３０に排気環境を形成するために設けら れている。コンプレッサＣＹ１−ＣＹ８（図３及び１２）は低温ポンプＣ１−Ｃ １２にヘリウムガスを供給し、これら低温ポンプＣｌ−Ｃ１２がスパッタリング 装置に必要な真空を形成できるようにする。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２の８つの出力は、コンプレッサＣＹ Ｉ−ＣＹ８の始動／停止状態を制御する。 ８個の窒素流センサＮＴＦＳＩ−ＮＴＦＳ８は、窒素流ヒータＮＩＨＩ−Ｎｌ） （１２への窒素の圧力を検出しそして確保する。プログラム可能な論理コントロ ーラ２９０２の８つのデジタル入力は、センサＮＩＦＳＬ−ＮＩＦＳ８からの流 れ検出信号を受け取る。プログラム可能な論理コントローラ２９０２の１２のデ ジタル出力は、窒素ヒータＮＩＨＩ−ＮＩＨ１２の始動／停止機能を制御する。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２の付加的な１２のデジタル出力は、 窒素流バルブＮＩＦＩ−ＮＩＦ１２に対して開／閉状態制御を行う。 又、低温再生及びコンプレッサ制御システム２９３５には、低温再生プロセス中 及びスパッタリングプロセス中にクライオポンプＣｌ−Ｃ１２の温度を監視する ようにクライオポンプＣｌ−Ｃ１，２に接続されたセンサ（図示せず）も含まれ る。アナログネットワークインターフェイス２４０３の１２の入力は、３°にな いし３５０°にの範囲のアナログ温度信号ＴＤＩ−ＴＤ１２を受け取る。 クライオ低真空バルブＣＲＩ−ＣＲ１２は、ふるいヒータ５ＶＨＴＲＩ−３ＶＨ ＴＲ１２を通るクライオポンプＣ１−Ｃ１２のガス放出を制御するために設けら れている。前記したように、クライオ低真空バルブＣＲＩ−ＣＲ１２は、ふるい ヒータ５ＶＨＴＲ１−３ＶＨＴＲ１２と共働して、低温再生プロセス中にクライ オポンプＣｌ−Ｃ１２からの汚染物を除去する。クライオ低真空バルブＣＲＩ− ＣＲ１２の開／閉状態は、プログラム可能な論理コントローラ２９０２の１２の デジタル出力によって制御される。 ふルイヒータ５ＶＨＴＲＩ−３ＶＨＴＲ１２及びふるいバルブ５ＶＩＶＩ−ＳＶ ＩＶ１２の制御は、プログラム可能な論理コントローラ２９０２の２４のデジタ ル出力によって行われ、即ち、プログラム可能な論理コントローラ２９０２の１ ２のデジタル出力は、ふるいヒータ５ＶＨＴＲＩ−３ＶＨＴＲＩ２（７）始動／ 停止機能を制御しそしてプログラム可能な論理コントローラ２９０２の１２の出 力は、ふるい分離バルブ５ＶＩＶＩ−３ＶＩＶＩ　２を制御する。 ７、Ｊ空バルブ制御システム２９４０ 真空バルブ制御システム２９４０は、クライオポンプＣｌ−Ｃ１２とスパッタリ ング装置１０との間に接続された高真空バルブＨＶＩ−ＨＶ１２のオン／オフス イッチング制御を行い、これらバルブからのフィードバックを受け取る。高真空 バルブＨＶＩ−ＨＶ１２のフィードバックは、３２個の高真空センサＨＶＩＳ】 、ＨＶＩＳ３、ＨＶ２Ｓ１、ＨＶ２Ｓ２、ＨＶ２Ｓ３、−−−ＨＶ１２Ｓ１、Ｈ Ｖ１２Ｓ２、ＨＶ１２Ｓ３によって与えられる。 高真空バルブＨＶ２−ＨＶＩＩは、３状態（開、閉及び絞り）の作動バルブであ る。絞り状態は、スパッタリングガステムの運転中に、初期ポンプダウンの後に 、各特定のチャンバの要求に応じて、スパッタリング装置の真空レベルを維持す るのに使用される。高真空バルブＨＶ】は、２状態（開／閉）バルブとして動作 し、バッフル１２１Ｏと共に使用される。２４のデジタル出力（ＨＶｌ　１．１ （Ｖｌ　２、ＨＶ２　１、−−−ＨＶｌ２　２）はプログラム可能な論理コント ローラ２９０２によって専用使用され、高真空バルブＨＶＩ−ＨＶ１２及びバッ フル１２】０．１２１４のための１２の２ビット制御器号を発生して、バルブＨ Ｖ２−ＨＶ１２に対する上記３つのバルブ動作状態又はバルブＨ■１に対する２ つの状態の１つを選択すると共に、バッフル１２１０．１２１４をイネーブル／ ディスエイプルする。プログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２の３５のデジ タル人力は、各バルブＨＶ　１−ＨＶ　１２の高真空センサＨＶ　Ｉ　Ｓ　１− ＨＶ　１２　Ｓ３を監視する。もし可能であれば、各高真空バルブの各動作状態 に対して１つのセンサが設けられる。 ８、ガス流制御システム２９４５ ガス流制御システム２９４５は、装置１０に対するスパッタリングガスの供給を 制御する。 」−記の一次及び二次ガスの流れ制御は、ＭＫＳインスッルーメンツ社（マサチ 、−セソツ州アンドバー）の８個のモデル２２５９Ｂ質量流量計及び流れ制御器 （ＭＫＳモデル２４６読み出しディスプレイを含む）を用いることにより達成さ れる。各２２５９Ｂ質量流量計とそれに関連したモデル２４６デイスプレイとの 間には８個の分離バルブＧＦ１．−ＧＦ８が配置される。８個の流れ制御バルブ ＦＬＯ１，−ＦＬＯ８は、−次及び二次ガスの流量を制御する。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２の８つのデジタル出力は、分離バル ブＧＦＩ−ＧＦ８の開／閉状態を制御するのに専用とされる。コンピュータ２９ ０１は、モデル２２５９　Ｂ’ｌｆｉ流量計によりガス流を監視するために８つ のアナログ人力（０−５ボルト）流れ測定信号（ｒＴｈｅ　Ｆｉｘ」によりＦＬ ＯＩ−ＦＬＯ８と示された）を受け取る。モデル２２５９Ｂ質量流量計の流れ制 御バルブＦＬＯＩ−ＦＬＯ８の流量設定値は、コンピュータ２９ｏ１の制御のも とでネットワークインターフェイス２９ｏ３を通る８つの０−５ボルト出力信号 ＦＬＯ３ＴＩ−ＦＬＯ３Ｔ８によって制御される。 ９、ガス圧力制御システム２９５０ 上記のガス流制御システム２９４５と共に、ガス圧力制御システム２９５ｏは一 連の４つのキャパシタンスマノメータＣＭＩ−ＣＭ４により装置１ｏの圧力を監 視及び制御し、各キャパシタンスマノメータＣＭＩ−ＣＭ４は、関連針１１１１ バルブＣＨＶＩ−ＣＨＶ４によって装置１０から分離されている。各キャパシタ ンスマノメータＣＭＩ−ＣＭ４及び分離バルブＣＨＶ１−ＣＨＶ４は、例えば、 ＭＫＳインスッルーメンツ社により製造されたＭＫＳモデル３９０Ｈ及び２７０ Ｂキヤパシタンスマノメータを含む。ＭＫＳモデル３９０　Ｈ及び２７０Ｂキヤ パシタンスマノメータは、これにより測定されたガス圧力を監視するためにコン ピユータ２９０１ヘアナログ出力信号を与える出方と、各キャパシタンスマノメ ータＣＭｌ　−ＣＭ４の測定レンジを可変制御できるようにするデジタル信号入 力とを備えている。一般に、キャパシタンスマノメータＣＭＩ−ＣＭ４は、機械 的ポンプＭＰＩ−ＭＰ３によりチャンバ１．４−２９を排気した後の装置１ｏの 圧力を監視する。より詳細には、装置１０のポンプダウン中のガス圧力の監視は 、２０個のビラニ真空計１）ＴＲＩ−ＰＩＲ２０によって行われ、機械的なポン プＭＰＩ−ＭＰ３及びブローワＢＬＩ−ＢＬ３による排気が終わってクライオポ ンプＣｌ−Ｃ１２によるボンピングが始まる点であるクロスオーバーにおいて、 キャパシタンスマノメータＣＭ１．−ＣＭ４か使用される。 プログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２の４つの出方は、分離バルブＣＭＶ ｌ−ＣＭＶ４の開／閉状態を制御するのに専用とされる。ネットワークインター フェイス２９０３の４つの入力は、キャパシタンスマノメータＣＭ１−ＣＭ４の アナログ読出し圧力（ｒＴｈｅ　ＦｉｘＪによりＣＭＩ−ＣＭ４と示された）を 受け取る。ネットワークインターフェイス２９ｏ３の８つの個別出方は、キャパ シタンスマノメータＣＭＩ−ＣＭ４の圧力計測範囲を制御するために２ビツトの デジタル信号ＣＭＲ１，１、ＣＭＲ２，１、ＣＭＲｌ、２、ＣＭＲ２，２、ＣＭ Ｒｌ、３、ＣＭＲ２，３、ＣＭＲｌ、４、ＣＭＲ２，４を発生する。 １０、ヒータ制御システム２９５５ 基体表面にわたって均一な温度勾配を維持するためのチャンバ１４におけるドウ エル加熱及びチャンバ１６におけるバスバイ加熱を含む基体加熱は、ヒータ制御 システム２９５５によって制御される。セクションＨで説明した「ドウエル」及 びｌパスバイ」ピー９列１５１０Ａ１１５１０Ｂ、１５１０Ｃ，１５１０Ｄ。 １６２０Ａ、１６２０Ｂ、１６２０Ｃ，１６２０１）、１８１８Ａ、１８１８Ｂ 。 １８１８Ｃ１１９２０Ａ、１９２０Ｂ、１９２０Ｃ，１９２０Ｄ１７）制御は、 −ニーヨーク州グランド・アイランドのエマ−ジョン・インダストリアル・コン トロールズ社によって製造される８個のエマ−ジョン・スペクトルＩＩＩヒータ コントローラによって行われる。このエマ−ジョン・スペクトルＩＩＩコントロ ーラは、セクションＨて述へたクォーツランプ加熱エレメントのデジタルヒータ 温度設定点制御を行うことかできる。従って、ヒータ設定点は、いったんセット されると、各スペクトルＩＩＩによって維持される。 従って、ここに示す実施例では、ヒータ制御システム２９５５は、上記エマーシ ３ン・スペクトルＩＩＩコントローラにオン／オフ制御信号ＲＨＩＡ−ＲＨ３Ｃ を惇えるプログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２の８つのデジタル出カニエ マージョン・スペクトルＩＩＩコントローラの高／低出カイネーブルＲＨＩＡ− Ｒ１（３Ｃを制御するプログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２の８つのデジ タル出カニヒータ欠陥信引刊ＡＯＦＬＴ−Ｈ３ＣＯＦＬＴを受け取るプログラム 可能な論理コントローラ２９０２の８つの入カニヒータ列セット１５１０Ａ／１ ５１０Ｂ、１５１０Ｃ／１５１０Ｄ、１６２０Ａ／１６２０Ｂ、１６２０Ｃ／１ ６２０Ｄ、１８１８Ａ／１８１８Ｄ、１８１８Ｂ／１８１８Ｅ、１８１８Ｃ／１ ８１８Ｆ、１９２０Ａ／］、９２０Ｂ及び１９２０Ｃ／１９２０Ｄの電圧設定点 を制御するネットワークインターフェイス２９ｏ３からの８つのアナログ出カニ 及び各ヒータ列セットの電流設定点出力ＨＳＰＩ−Ｈ３Ｐ８を監視するネットワ ークインターフェイス２９０３への８つのアナログ入力を使用する。 ヒータ制御システム２９５５は、好ましい実施例では、ヒータ列１５１０Ａ−１ ５１０Ｄ、１６２０Ａ−１６２０Ｂ、１８１８Ａ−１８１８Ｄ及び１９２０Ａ− １９２０Ｄの各々を個々に制御する。このような実施例は、重子制御システムに 接続されたヒータ列の各々を制御するために付加的なハードウェアラインを備え ている。エマージンのスペクトル３コントローラを用いた実施例では、１６個の このようなコントローラが使用され、そしてオン／オフ制御信号を発生するのに プログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２の１６のデジタル出方が必要とされ 、高／低出カイネーブル信号を発生するのにプログラム可能な論理コントローラ ２９ｏ２の１６のデジタル出方が必要とされ、ヒータ欠陥信号を発生するのにプ ログラム可能な論理コントローラ２９ｏ２の１６の付加的な出方が使用され、ヒ ータ列の電圧設定点を制御するのにネットワークインターフェイス２９ｏ３から の１６のアナログ出力が必要とされ、そして各ヒータ列の電流設定点出方を監視 するのにネットワークインターフェイス２９ｏ３への８つのアナログへカ信号が 使用される。 １１−基体部　センサシステム２９６゜スパッタリング装置の種々の部分を通し て基体が進むときに基体表面の温度勾配を測定するために、可動構成のスパッタ リング装置全体にわたる種々の位置に６個のミクロン社の温度センサ（図示せず ）が設けられる。ミクロン社のセンサは、ネットワークインターフェイス２９ｏ ３を経てユーザインターフェイス２９０４へ出力するように０−５ボルトのアナ ログ出力信号ＴＥＭＰ１−ＴＥＭＰ６を発生し、システムオペレータが各サイク ルごとに監視を行って各ヒータ列１８１８Ａ−１８１８Ｃの出力に対処し、スパ ッタリング装置を通して進行する基体の表面にわたって均一な温度勾配を維持で きるようにする。一般に、センサは、チャンバ１６又は１８に設けられる。 １２、電源制御システム２９６５ 電源制御システム２９６５は、２４個（実際には４８個がマスター／スレーブ構 成となった）の電源ＰＳＩＡ、ＰＳＩＢ、−−−ＰＳ１２Ａ、ＰＳ１２Ｂを制御 し、これらはスパッタリング装ｆｆ１ｔＩＯのチャンバ２０，２６及び２８に使 用されたスパッタリングマグネトロンに高電力出方を供給する。これらの電源Ｐ ｓＩＡ−ＰＳ１２Ｂは、コロラド州コロラドの７オトコリンズのアドバンスト・ エナージ・インダストリーズ社によって製造されたモデルＭＤＩ−２０Ｘ　２０ ＫＷＤＣプラズマ電源で、一定電流、電力又は電圧を発生しそして遠隔制御を行 うことができるものである。 電源制御システム２９６５０制御信号は、コンピュータ２９０１によりネットワ ークインターフェイス２９０３を経て完全に制御される。ネットワークインター フェイス２９０３の１６８の入力は、次のように用いられる。 出御り一機 ２４　ＰＳＬＳＩＡ　−ＰＳＬＳ１２Ａ　電源設定点レベル読み取りＰｓｉ、Ｓ １Ｂ　−ＰＳじ１２Ｂ ２４　ＰＳＶＯＩＡ　−ＰＳＶＯ１２Ａ　電源電圧出力読み取りＰＳＶＯＩＢ　 −ＰＳＶＯ１２Ｂ ２４　ＰＳＣＯＩ＾−１２Ａ　電源電流出力読み取りＰＳＣＯＩＢ　−１２Ｂ ２４　ＰＳＯＩ＾−１２＾　電源電力出力読み取りＰ３０１Ｂ　−１２Ｂ ２４　ＰＳＴＬＩＡ　−１２＾　電源のスパッタリングＰＳＴＬ１．Ｂ　−１２ Ｂ　ターゲット寿命計算値の読み取り２４　ＰＳＡ）ｉｃＩＡ　−１２＾　電源 からのアークＰＳＡＲＣＩＢ　−１２Ｂ　検出方向の読み取り２４　！’ＳＳＩ ？１＾−ＰＳＳＲ１２＾　電源設定点ＰＳＳＲ１，Ｂ　−ＰＳＳＲ１２Ｂ　到達 信号の読み取りネットワークインターフェイス２９０３の１０６のアナログ及び デジタル出力は、次のように電源に送られる。 ｍ圃り一機 ２４　ＰＳＳ）’ＩＡ　−１２＾　（アナログ）電源レベル設定信号ＰＳＳＰＩ Ｂ　−１２Ｂ ２４　Ｐ３１１１．１−１．１２　（デジタル）モード制御信号ＰＳＭ２．１− ２．１２　（１２ｘ２）２４　ＰＳＯＮＩ＾−１２＾　（デジタル）オン／オフ 信号ＰＳＯＮＩＢ　−１２Ｂ　（１２ｘ　２）３　ＰＳｍ−３（、デジタル）真 空チャンバのインターロックがそのままであることを示す ３　ｐｓｍ−３（デジタル）水のインターロックがそのままであることを示す ３　ＰＳＩＸＩ−３（デジタル）ヒータカバーのインターロックがそのままであ ることを示す Ｉ　ＰＳ）ＩＥｓ　（、デジタノリ非常停止復帰レベル設定点信号、電圧出力信 号、電流出力信号、電力出力信号、ターゲット寿命信号、アーク出力信号及び設 定点到達信号を含むネットワークインターフェイス２９０３への上記入力信号は 、ユーザ及び制御システムソフトウェアの両方に電源性能を監視するための正確 なデータフィードバックを発生する。インターロック制御信号ＰＳＴＶＩ−ＰＳ ＴＶ３、ＰＳＴＷＩ−ＰＳＴＷ３、ＰＳＴＸＩ−ＰＳＴＸ３は、スパッタリング 装置１０のインターロック保護カバー２３０５のセンサ（図示せず）に接続され 、開放インターロック保護カバー２３０５によって信号がトリップされた場合に 電源出力を遮断して、オペレータの傷害を防止する。 １３、冷却　制御システム２９７隻 生産中に温度を許容運転レベル内に維持してシステム部品の迅速な消耗に前もっ て対処するために水のような循環する冷却流体がスパッタリング装置の種々の部 品に供給される。より詳細には、ヒータ１５１２、シールド２２３０、コンプレ ッサＣＹＩ−ＣＹ８及びスパッタリングカソード２２２２に冷却材が供給される 。 冷却材制御システム２９７０は、冷却系統における循環する冷却材流の温度レベ ルを監視し、そして冷却材流制御バルブの開／閉状態を制御する。冷却材流系統 の特定の配置は図示しないが、本発明の範囲内で適当な数の冷却材制御機構が使 用できることが当業者に理解されよう。冷却材流センサＣＨＲＩＡ／ＣＨＲＩＢ −ＣＨＲ４Ａ／ＣＨＲ４Ｂ　；ＭＡＧ５Ａ／ＭＡＧ５Ｂ−ＭＡＧ８Ａ／ＭＡＧ８ Ｂ　；　ＣＡＲ９Ａ／ＣＡＲ９Ｂ−ＣＡＲＩ　２Ａ／ＣＡＲＩ２Ｂの位置は、図 １２に一般的な形態で示されている。 冷却材流制御システム２９７０は、２４個のマグネトロンカソード冷却材流セン サＣＨＲ，ＩＡ／ＣＨＲＩ　Ｂ−ＣＨＲ４Ａ／ＣＨＲ４Ｂ　；ＭＡＧ５Ａ／ＭＡ Ｇ５Ｂ−ＭＡＧ８Ａ／ＭＡＧ８Ｂ　：ＣＡＲ９Ａ／ＣＡＲ９Ｂ−ＣＡＲ１２Ａ／ ＣＡＲ１２Ｂと、６個のスパッタリングシールド冷却材流センサＣＨＲ３１−Ｃ ＨＲ３２；ＭＡＧｌ−ＭＡＧ２　、ＣＡＲ３１−ＣＡＲ５２と、６個の熱シール ド冷却材流センサＨ３ＦＳＬ−Ｈ３ＦＳ６とを備えている。これらセンサの各々 は、プログラム可能な論理コントローラ２９０２の１つの入力にデジタル出力信 号を供給する０６個の給水流制御バルブＣＨ３ＵＶｌ−ＣＨ５ＵＶ２、ＭＡＧＳ ＵＶ５−ＭＡＧＳＵＶ６及びＣＡＲＳＵＶ９−ＣＡＲ３ＵＶＩ　Ｏと、スパッタ リングチャンバ当たり２つの供給バルブと、６個の戻り給水路バルブＣＨＲＴＶ ３、ＣＨＲＴＶ４、ＭＧＲＴＶ７−ＭＧＲＴＶ８、ＣＡＲＴＶｌ　１−ＣＡＲＴ Ｖｌ２と、スパッタリングチャンバ当たり２つの戻り路バルブとが設けられてい る。プログラム可能な論理コントローラ２９０２からの１２の出力は、給水バル ブ及び戻り給水路バルブの開／閉状態を制御する。 更に、バルブＨＨ２０１及びＨＨ２０２に対する２つの主たる冷却材はプログラ ム可能な論理コントローラ２９０２によって制御される。 １４、ピラニ及びイオンゲージ制御システム２９７ｉゲージ制御システム２９７ ５は、各ピラニゲージＰＩＲＩ−ＰＩＲ２０の出力と、スパッタリング装置の残 留イオン汚染を監視するイオンゲージの出力を監視する。 機械的なポンプＭＰ１−ＭＰ３、ブローワＢＬＩ−Ｂｌ、３、クライオポンプＣ １−Ｃ１２の間のクロスオーバーに至る前のポンプダウンプロセス中の真空圧力 は、スパッタリング装置１０のチャンバ１２．１４．２０．２６．２８．２９及 び３０においてクライオポンプＣｌ−Ｃ１２をふるいバルブ５ＶＩＶＩ−５ＶＩ Ｖ１２にリンクするボンピングコンジットと、ポンプＭＰ２及びブローワＢＬ２ を装ｆｆｌ　１０にリンクするコンジットとに設けられた２０個のピラニゲージ ＰＩＲ１−Ｐ　Ｉ　Ｒ２０によって監視される。１２個のピラニゲージＰＩＲ３ −５、ＰＩＲ７−９、Ｐ　Ｔ　Ｒ１２−］、　４及びＰＩＲＩ８−２０は、クラ イオポンプＣ１−Ｃ１２ないし低温低真空バルブＣＲＩ−ＣＲ１２の領域におい てガス放出中の圧力を監視する。７個のピラニゲージＰＩＲＩ、ＰＩＲ２、ＰＩ Ｒ６、ＰＩＲｌｌ、ＰＩＲＩ６、ＰＩＲＩ５及びＰＩＲＩ７は、チャンバ１２． １４．２０．２゛６．２８．２９及び３０の圧力を監視する。 各ゲージの圧力測定値の読みを指示する０−１０ボルトの範囲のアナログ信号が ゲージＰＩＲＩ−ＰＩＲ２０から出力され、ネットワークインターフェイス２９ ０３に送られる。プログラム可能な論理コントローラ２９０２０人力に送られる ２０のデジタル信号（ＰＩＲＩ−ＰＩＲ２０で示す）は、機械的なポンプＭＰ１ −ＭＰ　３、ブローワＢＬＩ−ＢＬ３、クライオポンプＣｌ−Ｃ１２の間で切り 換わるようにセットされたクロスオーバ一点を指示する。 ４つのイオンゲージＩＧＩ−ＩＧ４　（図示せず）は、スパッタリング装置１０ のチャンバ１４．２０．２６及び２８におけるバックグランドガス（即ち、水の 汚染）のレベルを測定する。ゲージ制御システム２９７５のネットワークインタ ーフェイス２９０３によりアナログ出力信号１ＯＮＩ−１ＯＮ４が供給されて、 ユーザインターフェイス２９０４へ出力され、ポンプダウンプロセスを制御する データがシステムオペレータに与えられる。 本発明の好ましい実施例では、ピラニゲージ及びイオンゲージは、ドイツのハナ ウのレイボールド−ヘラウス社によって製造されたＩ　ＮＦ　ＩＣ０Ｎゲージモ ニタサブシステムを通して接続され、これは、上記のピラニゲージ及びイオンゲ ージに使用するために独立した電源及びハードウェアを構成する。 １５、残留ガス　板蓋２９８０ 残留ガス分析器ＲＧＡ、１−ＲＧＡ４は、システムの状態を監視するためにスパ ッタリング装置１０に使用される。残留ガス分析器ＲＧＡ１−ＲＧＡ４の分離は ４つの分離バルブＲＧＡＶＩ−ＲＧＡＶ４により電子制御システムによって制御 される。プログラム可能な論理コントローラ２９０２の４つの専用出力は、分析 器の分離バルブＲＧＡＶ１−ＲＧＡＶ４を開閉するために残留ガス分析器ＲＧＡ １−ＲＧＡ４に送られる。 プログラム可能な論理コントローラ２９０２の４つの人力に対してセンサＲＧＡ Ｓ　１−ＲＧＡＳ４が設けられており、残留ガス分析器のバルブＲＧＡＶ　１− ＲＧＡＶ４の開閉状態を指示する状態指示を与える。 システム制御ソフトウェア 図３０は、本発明のシステム制御ソフトウェアの全体的なフローチャートである 。以下の説明は、システムソフトウェアの能力及び機能の一般的な説明であるこ とに注意されたい。当ｔａてあれは、セクションＭ及びＮのソースコードを検討 した後に特定のソフトウェア機能及び能力が理解されるであろう。更に、以下の 説明は、プログラム可能な論理コントローラ２９０２とコンピュータ２９０１と によって制御される機能を区別するものではないことに注意されたい。当業者に 明らかなように、図３０ないし３２について説明する機能は、単一のプロセスコ ントローラによって実行されてもよいし多数のプロセスコントローラによって実 行されてもよい。図３０に要約された各々の機能を実行する好ましい実施例が図 ２９に示されそしてソースコードのセクションに詳細に示されている。 図３０に示すように、ソフトウェアアーキテクチャは、システム機能の選択を手 動及び自動の両方で制御できるように設計されている。幾つかのプロセスは自動 であるが他のものはユーザ（システムオペレータ）に与えられる包含的なフィー ドバックに基つくものであり、システムオペレータはこのようなフィードバック を監視してそれに対処し、特定の運転パラメータ（例えば、ヒータの電力レベル 、スパッタリング電源の出力レベル、等）の調整を行い、最適なスパッタリング 特性を得ることができる。 図３０に示す制御ソフトウェアの実施例においては、ユーザ即ちシステムオペレ ータは、ガス流バルブＧＦ　１−ＧＦ　８　、残留ガス分析器の分離バルブ（Ｒ ＧＡＶｌ−ＲＧＡＶ４）；パスバイ及びドウエルヒータの設定点（Ｈ６ＰＩ−Ｈ ３Ｐ８）：電源及びモータ速度設定点（ＰＳＳＰＩＡ−ＰＳＳＰ１２Ｂ、ＤＭＯ ＴＩ−０１−ＤＭＯＴＬＯ２１、ＤＭＯＴＨＩ　１−ＤＭＯＴＨＩ　２１）；　 ドウエルヒータチャンバ１４内で基体が費やす時間（ＨＴＲＩＴＭＲ）；パレッ トの通過中にパスバイヒータがオンになる時間（ＨＴＲ２ＯＮ　ＤＬＹ）；及び 非常停止及びボーズラッチコマンドを手動で制御する。 更に、冷却材制御、通気制御、ヒータ制御、電源制御及びクライオポンプシステ ムの排気といった他のエレメントは手動で始動される。より詳細には、冷却材制 御機能３０７０は、システムの手動の始動時にチャンバ２０，２６及び２８内の ヒータシールド２２３０及びカソード２２２２−２２２５への冷却材の流れを開 始する。更に、低及び高のヒータ設定点の選択のようなあるヒータ制御機能３０ ７５に対しては手動制御が与えられる。ヒータ設定点の手動制御により、ユーザ は（ミクロン社の）基体温度センサの出力を監視しそして個々のヒータ列設定点 及び／Ｚは基体加熱中タイマーの調整を行って、ヒータチャンバ１４及び１６を 経て進む個々の基体に対し最適な熱作用を得ることができる。更に、あるチャン バ通気機能３０１５の手動制御により、装置１０を、その保守のために完全に又 は部分的に通気することができる。 フィードバックブロック３０１２は、アルゴンの圧力の読み、基体温度、電源出 力設定点、モータ速度設定点、イオン及びピラニゲージの読みのようなデータを ユーザに与える。図２９について上記したような付加的なデータもシステムオペ レータに与えられる。 図３０を参照すれば、装置１０は、例えば、ｉ　ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの完全真 空においてスタンバイ状態３０２８に一般に維持される。システムスタンバイ３ ０２８においては、装置１０は、機械的ポンプＭＰＩ−ＭＩ）３、ブロークＢＬ Ｉ−ＢＬ３及びクライオポンプＣｌ−Ｃ１２によって高真空レベルにポンプダウ ンされている。システムスタンバイ状態は、通常、全システムポンプダウンを実 行するに必要な時間により維持される。 上記で簡単に述べたように、システム保守機能３０８２は、装置１０が区分ごと のベースにあるときに保守のために必要な区分のみを通気しながら実行すること ができる。このような場合に、装置１０は５つの区分に分割される。一般に、こ れらの区分は、チャンバ１２−１４と、チャンバ１８−２４Ａと、チャンバ２２ Ｂ−２４Ｂと、チャンバ２２Ｄ−２４Ｃと、チャンバ２９−３０とを含む。これ ら５つの区分の各々は、装置１０へのアクセスが必要とされるかどうかに基づい て、必要に応じてユーザ制御のもとで、個々に通気しそしてポンプダウンするこ とができる。この点については、チャンバ通気制御機能３０１５は、どの区分を 通気すべきかに基ついてユーザがチャンバ通気バルブＣＶ］、−ＣＶ５の開又は 閉状態を個々に制御できるようにする。自動区分ポンプシーケンス３０１０が行 われ、ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３及びブロークＢＬＩ−ＢＬ３を用いて各区分１ −５の低真空化を制御すると共に、必要に応じてバルブＨＶＩ−ＨＶ１２を制御 する高真空バルブンーケンス３０３０か行われて、個々の区分を高真空に減圧す る。 又、区分ポンプシーケンス３０１０は、ドアＤｉ−Ｄ１２が必要に応じて特定段 のポンピング又は通気に対してそれらに必要な開又は閉状態になるようにも確保 する。 ２　Ｄ４−Ｄ６　Ｄ３−Ｄ５ ３　Ｄ５−Ｄ８　Ｄ６−Ｄ７ ４　Ｄ７−ＤＩＯＤ８−Ｄ９ ５　Ｄ９−Ｄ１２　ＤＩＯ−Ｄ１２ 装置１０のチャンバ１２−３０か完全に通気されて周囲の大気圧にある場合には 、自動ポンプダウンシーケンスか行われてチャンバ１２−３０の圧力を約５０ｍ 丁ｏｒｒ　ｌこ下げる。ユーザは、ポシプグウンシステムイネーブルシーケンス ３０２０を開始し、ポンプダウンプロセスに対するチェック及び設定を行う。ポ ンプダウンタイマーＰＤＳＴＭＲが初期化され、ポンプダウンイネーブルプロセ スが欠陥を発生するまで最大６０秒間実行できるようにする。 イネーブルプロセス（ＰＤＳＥ）　３０２２ｉ；ｔ、ＲＶＩ−ＨＶ５を閉じ、Ｒ ＶＳｌ、ＲＶＳ３、ＲＶＳ５、ＲＶＳ７、ＲＶＳ９をチェックして、バルブＲＶ Ｉ−ＲＶ５が確実に閉じるようにし、ＭＰ　１−ＭＰ　３をイネーブルし、ドア Ｄ２−Ｄ１１を開き（欠陥を出力する前に３秒の範囲内で）、ドアＤ１及びＤ１ ２を閉じそしてコンプレッサＣＹＩ−ＣＹ８をイネーブルすることを含む。ピラ ニゲージチェック３０２４を行って、システムがパンフル１２１ｏ及び１２１４ を開く前にＰＩＲ２、ＰＩＲ６、ＰＩＲＩＩ、ＰＩＲ１６及びＰＩＲ１５が１２ ５１１ＩＴｏｒｒ（又は１００ないし２５　ＯｍＴｏｒｒ間の等価リセットレベ ル）未満であるよう確保する。この点において、装置１０は低真空状態３ｏ２８ に達し、各チャンバ１２−３０は約５０　ｍＴｏｒｒの圧力にされそしてブロー クＢＬＩ−ＢＬ３及び機械的ポンプＭＰ　１−ＭＰ　３はディスエイプルされる （３０２９）。 スパッタリングを行うレベルまで装置１０の圧力を減少するためには、高真空バ ルブＨＶ　ｌ　−ＨＶ　１２を完全に開放してクライオポンプＣ１−Ｃ１２が装 ＠１０をボンピングできるようにしなければならない。このシーケンス３０３０ は、システムが低真空のクロスオーバ一点３０２８に到達したと仮定して、手動 ユーザ人力３０３０ａによって開始される。段階３０３０においては、個々のポ ンプ区分１−５に対応するピラニゲージＰＩＲ２、ＰＩＲ６、ＰＩＲＩＩ、ＰＩ ＲＩ６及びＰ　Ｉ　Ｒ１，５が、これらに各々関連した高真空バルブの組ＨＶＩ −）ＨＶ２、ＨＶ３−ＨＶ５、ＨＶ６−ＨＶ８、ＨＶ９−ＨＶＩＩ及びＲＶＩ２ を各々開放する前にチェックされる。高真空バルブＨＶＩ−ＨＶ１２が開放され ると、クライオポンプＣｌ−Ｃ１２かチャツバ１２−３０の内部環境を約１ｘｌ Ｏ−’ないし２ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの圧力に排気する。 装置１０かポンプダウンした状態３０３２に到達すると、自動運転準備モード３ ０３４が手動ユーザ人力３０３２ａによって開始されねばならない。自動運転準 備シーケンス３０３４は、ＧＦ３、ＧＦ５、ＧＦ７及びＧＦ８を開くことにより アルゴンを裏充填し、ドア欠陥のないこと（ＤＯＯＲＦＡＵＬＴ）をチェックし 、機械的ポンプＭＰＩ及びＭＰ３と、ブロークＢＬＩ及びＢＬ３をチェック／イ ネーブルし、トウエル及びパスバイヒータをチェックして低電力設定点にセット し、ドアＤｉ−Ｄ３、ＤＩＯ−Ｄ１２の閉止及びドアＤ４−Ｄ９の開放をチェッ ク及び／又はセットし、そしてＨＶ２−ＲＶＩ２を絞ることを含む。 システムが自動運転モードの動作に対し、て準備できると、自動運転モード３０ ５０がイネーブルされる前にユーザ入力３０３５が要求される。ユーザ入力がな されそ１〜でシステムが準備されると、自動モードがイネーブルされる。自動モ ード機能３０５０は、高真空バルブＨＶ２−Ｅ（Ｖ１２を絞りぞして戻り搬送路 ５０の搬送段をイネーブルすることを含む。更に、自動モート３０５ｏは自動運 転シーケンス３２００を含んでいて、モータ組立体、ドアの動作、ロード／出口 ロックポンピング及び通気を制御し、そして図３２に示す高電力供給／加熱制御 を行う。スパッタリング電源ＰＳＩＡ−ＰＳ１２Ｂは低い電力に手動でプリセッ トされる。電源ＰＳＩＡ−ＰＳ１２Ｂかイネーブルされる前に冷却材制御センサ ＣＨＲＩＡ−ＣＨＲ４Ｂ、ＭＡＧ５Δ−ＭＡＧ５Ｂ及びＣＡＲ９Ａ−ＣＡＲ１２ Ｂがカソード２２２２−２２２５における循環冷却材の圧力を指示しなければな らないことに注意されたい。 自動モード３０５０を出るときには、装置１０がスタンバイ状態に復帰し、チャ ンバ１４及び１６のドウエル及びパスバイヒータが各々自動的にオフになりそし て自動運転モードがディスエイプルされる。 又、ソフトウェアは、多数の欠陥フラグをユーザに与えて、ユーザが潜在的な問 題を修正したり或いは欠陥の修正が完了するまで他の論理ラングの処理を保留し たりできるようにする。このような欠陥は、例えば、アルゴンガス流欠陥検出（ ＮＯＡＲＧＯＮ）、コンピュータ２９０１とプログラム可能な論理コントローラ ２９０８ｆ）間の通信欠陥（ＮＯＦＩＸ　ＣＯＭＭ）、モータ組立体欠陥、内部 システム圧力欠陥（Ｎｏ　ＶＡＣＵＵＭ）、クライオポンプ故障（ＣＲＹＯ＞２ ０’Ｋ）、ロードロック及び出［１０ツク通気問題（ＬＬＶＥＮＴ＞６０秒、Ｅ ＸＬＯＣＫ　ＶＥＮＴ＞６０秒）、スパッタリングチャンバ２０．２６．２８の 保護カバー開放（ＩＮＴＥＲＬＯＣＫＳ）　、機械的ポンプ及びブローワの故障 （ＭＰ　ＦＡＩＬ）、電源アーク（ＡＲＣＤＥＴＥＣＴ）、空気供給フェイルセ ーフ（ＡＰＳ）、ヒータアラーム／欠陥、電源設定点アラーム、ドア欠陥（Ｄｏ ｏＲＦＡＵＬＴ）　、バルブ欠陥、及び冷却材流欠陥を含む。 クライオポンプＣ１−Ｃ１２を再生する（清掃及びパージする）自動プロセス３ １００も、本発明のソフトウェアに設けられる。クライオポンプ再生プロセス３ １００は、図３１を参照して以下に説明する。図３１は、単一のクライオポンプ Ｃ１に対するクライオポンプ再生プロセスを示すフローチャートである。ポンプ Ｃ２−ＣＩ２に対する再生プロセスも同一であり、再生される各ポンプＣ２−Ｃ １２に対し、適宜各ポンプＣ２−Ｃ１２に接続された対応するバルブ、ゲージ及 びヒータを用いて行われる。 一般に、クライオポンプの再生は、クライオポンプの温度を上昇し、ポンプに温 かい窒素を供給し、そして機械的ポンプＭＰ２及びブローワＢＬ２をイネーブル して、窒素流により攪拌された汚染物質をクライオポンプからフラッシュするこ とを含む。 クライオポンプ再生プロセス３１００はユーデにより手動で開始される（３１１ ０）。クライオポンプ再生プロセスをユーザが開始すると、１２個全部のクライ オポンプの同時再生３１１５がイネーブルされるのが好ましい。最初の再生段階 ３１２０に伴い、Ｈｖｌが閉じ、５４００秒の金山をもつふるいトラップタイマ ーが始動される。 ふるいタイマーは、ふるいヒータ５ＩＶＨＴＲ１の３６００秒間の動作を開始す る（３１２１．３１２２）。更に、機械的ポンプ分離バルブＭＰ２ＩＶがチェッ クされ、そしてふるいバルブ５ＶＩＶＩが、５４００秒の時間中（３１２６）開 放される（３１２４）。バルブ５ＶＩＶＩは、５４００秒の終わりに閉止される （３１２５）。更に、パージシーケンス３１３０が開始される。 パージシーケンス３１３０は、窒素流バルブＮＩＦＩを開き、窒素ヒータＮＩＨ １をイネーブルする。シーケンス３１３０は、７２００秒１Ｊのパージタイマー を始動する前にクライオポンプが２９０°にの温度に達するまで待機する。その 後、クライオポンプのパージが７２００秒間続けられる。これが完了すると、Ｎ ＩＦＩ及びＮＩＨＩが閉じられ、低真空シーケンス３１４０が開始する。 低真空シーケンスでは、最初に、ライン圧力（ＰＩＲＩＯ）が真であり、ＢＬ２ がイネーブルされそしてＰＩＲ３が偽（２５０ｍＴｏｒｒ未満の圧力）を出力す るように確保するためのチェックが行われる。これらの条件が満たされると、ク ライオ低真空バルブＣＲＩ及びふるいバルブ５ＶＩＶ１が開放され、そして６０ ０秒［１］の低真空タイマーが始動される。低真空化が６００秒より長く行われ る場合には、欠陥が発生される。さもなくば、システムは、ＣＲ１閉止の前にＰ ＩＲ３が真の状態を出力するのを待機する。 ＣＲＩが閉じた後、ＰＩＲ３が真に保たれるのを確保するためにＲＯＲタイマー は３０秒秒間様する。３０秒が経過する前の時間にＰＩＲ３信号を受け取った場 合は、システムは１をカウントし、低真空シーケンスを再始動するように復帰す る。システムは、欠陥状態を出力する前に一般に５サイクルまで（そしてポンプ Ｃ１の場合には２０サイクルまで）ＲＯＲテストを実行する（３１５０）。 ＰＩＲ３が真の状態を保ちそしてＲＯＲタイマー＝３０秒である場合には、プロ セスが冷却へと向かい、クライオポンプが７２００秒間で２０’に以下の温度に 到達できるようにする。クライオポンが７２００秒以内に２０°Ｋに達しない場 合には、欠陥が発生される。 図３２Ａ−３２Ｄは、電子制御システムソフトウェアの１つのコンポーネントの 論理図であり、装置１０を通る基体の動きを制御する自動運転モード３２００の 人力／出力及びプロセス制御を示している。図３２Ａ−３２Ｄの論理流れ線図に おいては、横線はソフトウェア論理の流れを時間に対して示すもので、時間は矢 印の方向に増加し、そして縦線は一般に判断点を表している。 図３２Ａ及び３２Ｄに示すように、本発明のシステム制御ソフトウェアは、モー タ制御システム２９１０．位置センサ２９１５、ドア制御システム２９２０、及 びポンプバルブ・通気システム２９３０を使用して、スパッタリング装置１０を 通る基体の動きを制御する。図３２Ａ−３２Ｄに用いられたアドレスは、電子制 御システムの機能エレメントに関して上記したものに対応している。 図３２Ａ−３２Ｄに示すように、ソフトウェアの人口ロックループ３２１０のス タート点３２００は、スパッタリング装置１０が、ロードロックチャンバ１２に 入る基体に対して準備されるシステムステータス条件を表している。スタート点 ３２００は装置１０に入る第１の基体を表してもよいし、その前の基体がロード ロック１２を越えてヒータ１４へ通される点を表してもよい。 スタート点３２００においては、低真空バルブＲＶｌ−ＲＶ５が閉じられ、ドア Ｄ４−Ｄ９が開放され、ドアＤＩ−Ｄ３、ＤＩＯ−Ｄ１２が閉じられそしてチャ ンバ通気バルブＣＶＩ−ＣＶ５が閉じられる。ソフトウェアは、チャンバ３０が クロスオーバー圧力にあること、低真空バルブＲＶ５の閉じた状態、及びドアＤ ＩＯが開イテイルかどうかを各々表すＰＩＲ１７、ＲＶ５及びＤＲＯＰ　１０　 Ｓからの真の出力もチェックする。 基体が入口ブラットホーム２１０の位置へ移動されたときに、入口シーケンス３ ２１０を開始するようにシステムソフトウェアが作成されている。位置センサ５ ＥＮＩ−３ＥＮ３は、ソフトウェアシステムを進行させるために、パレットの存 在を示す真の状態を指示しなければならない。人口ロックループ３２１０が、ド ウエルヒータチャンバ１４から基体が通過したという状態にある場合は、論理流 れ線図の中の点３２１５、即ちドアＤ２が閉じたことを確認するために２秒間動 作するタイマーＶＤＤＲ２ＣＬが、基体の進行を処理するためにそのシーケンス を完了していなければならない。一般に、ＶＤＤＲ２ＣＬが始動されたときには 、基体が人口ブラットホーム２１０において待機する。従って、３２１２で示さ れた入力状態が真となり、タイマーＶＤＤＲ２ＣＬはソフトウェア論理の開始を 制御する。ターゲット位置が確認された後に、ドア閉止センサＤＲＣＬＩＳがチ ェックされてドアＤ１が閉じるよう確保されると共に、低真空バルブセンサＲＶ Ｓ２がチェックされて低真空バルブＲＶＩが閉じるよう確保される。更に、圧力 スイッチＰＳ２は偽の状態（ＰＳ２）を読み取らねばならず、センサ５ＥＮＩは 真の出力に対して冗長チェックされ、そして位置センサ５ＥＮ４−８ＥＮ６は偽 の状態を読み取って、ロードロック１２における基体の不存在を確保しなければ ならない。上記の全ての条件が満たされると、信号０ＰＣＶＩが送られてチャン バ通気バルブＣｖ１を開放し、ロードロック１２が開放される。論理的には、人 力の記述３２１２で示されたように、ＣＶＩを開くには、ＤＲＣＬＩＳアンドＲ ＶＳＩアンドＰＳ２アンド５ＥＮ４アンド５ＥＮ５アンド５ＥＮ６という条件が 真でなければならない。信号０ＰＣＶＩは、圧力スイッチＰＳ２が真の状態を出 力しそしてピラニゲージＰＩＲ１が偽の状態（例えば、クロスオーバーレベルよ り上の圧力）を出力するようにさせる。 タイマーＣＶＩ　ＤＬＹは、ＣＶ２を閉じる信号が送られる前に１秒間動作する 。タイマーＰＡＬ　ＧＡＴ　ＴＴは、次々のパレットがロードロックチャンバ１ ２に入る間に特定の時間が経過するよう確保するために設けられた１５５秒巾４ 、一般に、ループ３２１４で示されたように基体がロードロック１２に入るのに 続いてドアＤ１が閉じた後に出力される。このＰＡＬ　ＧＡＴ　ＴＴが偽であり （例えば、タイマー完了のＰＡＬ　ＧＡＴ　ＴＴ）そしてＰＳ２．５ＥＮ３及び ５ＥＮ５が真である場合には、信号ＤＲＯＰＩが送られて外側のドアＤ１を開き 、装置１０に基体を受け入れる。信号ＤＲＯＰＩは、ドア開放センサＤＲＯＰＩ Ｓが真を出力してドアＤ１が実際に開いていることを指示するようにさせる。 るときに、モータ組立体Ｍ３及びＭ４が作動されて基体を高いモータ設定点速度 でスパッタリング装置の人口ブラットホーム２１０からロードロックチャンバ１ ２へ移動させる。基体の移動は、センサ５ＥＮ４及び５ＥＮ６が真を出力しそし てセンサ５ＥＮ１及び５ＥＮ３が偽を出力するようにさせる。センサ５ＥＮ３及 び５ＥＮ６が各々偽及び真の状態を出力してチャンバ１４に基体が存在すること を示すときには、信号ＤＲＣＬ１が与えられて外側のドアＤ１を閉じる。信号Ｄ ＲＣＬＩは、ＤＲＯＰＩＳか偽の状態を出力してドアＤ１か閉じたことを指示す ると共に、上記したようにタイマーＰＡＬ　ＧＥＴ　ＴＴをイネーブルする。 その後、位置センサ５ＥＮ６と、ドア閉止センサＤＲＣＬＩＳ及びＤＲＣＬ２Ｓ は、真のときに、タイマー５ＯＦＲＵＦを１秒間イネーブルし、低真空バルブＲ ＶＩの開放を遅らせる。タイマー５ＯＦＲＵＦが完了しそして論理条件ＤＲＣ１ 、ＩＳ、ＰＩＲＩ、ｃｖｉ、ＢＬＩアンドＭＰＩＩＶＯＰが真であるときには、 信号０ＰＲＶＩが送られて低真空バルブＲＶＩを開く。 プリセットされた所要のチャンバ圧力が得られてＰＩＲＩが真を出力するときま で、ロードロックチャンバ１２には高速度の爆発的なボンピングが生じる。Ｒｖ ｌが開くと、センサＲＶＳＩが真を出力し、タイｖ−ＤＲＯＰ２　ＤＬＹが２秒 間動作できるようにして、ポンプＭＰ１及びブローワＢＬ２かロードロックチャ ンバ１２をポンプダウンするに充分な時間をもつよう確保する。タイマーＤＲＯ Ｐ２　ＤＬＹが終了しモしてＰＩＲＩが真であるときは、ＲＶＳｌが真を出力し そしてＰＳ２が偽を出力する。これと同時に、信号０ＰＴＤＲ２が送られて、ド アＤ２を開き、ロードロック１２とヒータチャンバ１４との間で基体が移動でき るようにする。 モータ組立体Ｍ４が係合する前に、センサＳ’ＥＮ６は真となりそして５ＥＮ９ は偽となってロードロック１２及びヒータチャンバ１４におけるターゲットの存 在及び不存在を各々指示しなければならない。全ての条件が満たされると、モー タ相立体Ｍ４が高速設定点で作動され、モータ組立体Ｍ５が高速度で係合するた めに若干の冗長度をもって論理条件（Ｓ　ＥＮ　６オア５ＥＮ７）アント５ＥＮ ９が真とならなければならない。これにより、基体はロードロック１２とヒータ チャンバ１４との間を搬送する。モータ組立体Ｍ４及びＭ５が係合すると、セン サ５ＥＮ７−３ＥＮ９が真を出力しそしてセンサ５ＥＮ６が偽になるようにさせ る。 同時に、論理的条件（Ｓ　ＥＮ　４オア５ＥＮ６）アンドＤＲ３ＣＬＳ１ＳＥＮ ９アンド５ＥＮ７が真である場合は、信号ＤＲＣＬ２が送られてドアＤ２を閉じ る。 信号ＤＲＣＬはセンサＤＲＣＬ２Ｓが真になるようにし、これにより、上記した ようにタイマーＶＤＤＲ，，２ＣＬを始動する。 論理図の点３２１５において、ソフトウェア及びスパッタリング装＠１０は、こ こでヒータチャンバ１４に存在する基体に対してスパッタリングプロセスを進め ながら、付加的な基体をロードロック１２に受け入れるように準備をする。位置 センサ５ＥＮＩ及び５ＥＮ３が基体の存在を指示すると仮定すれば、ループ３２ １０はスタート位置３２００へ復帰し、以下の説明に基づいて装＠１０の別々の 点で他の基体の処理を続けながら付加的な基体を連続的に受け入れる。 この点において、上記冗長信号及びセンサの読みは、多数のターゲットがシステ ムを通して移動するときに付加的な重要性をもっことに注意されたい。これらの ７エイルセーフのためのセンサの読みは、装置１０の円滑な運転を確保すると共 に、装置内にパレットの衝突やエラーが存在しないように確保する。 ヒータチャンバ１４に存在する基体は、システムソフトウェアの制御のもとて次 のように装置１０を経て動き続ける。ドア閉止センサＤＲＣＬ２Ｓ及びＤＲＣＬ ３Ｓは、ドアＤ２及びＤ３が閉じるように確保する。この場合も、センサ５ＥＮ ９がチェックされ、ヒータチャンバ１４にパレットが存在するよう確保する。 全てのこのような条件か真である場合には、ＨＴＲＩＴＭＲが７２秒間動作し、 同時に、給水欠陥が検出されない（Ｈ３ＦＧＩＦ）場合には、ヒータ１５１０Ａ −１５１０Ｄか高電力に駆動されて、チャンバ１４に存在する基体に作用するよ うにする。ヒータチャンバ１４内での基体の加熱は、ＨＴＲＩＴＭＲにより決定 された特定の時間中に行われる。 ７２秒が完了すると、ＨＴＲＤＬＹＴＭＲ及びＨＴＲ２ＯＮＤＬＹの２つのヒー タタイマーが始動される。ＨＴＲＩＴＭＲが完了しそして給水欠陥が存在しない （Ｈ３ＦＧＩＦ）場合には、２６秒の＋ｌ＋のタイマーＨＴＲ２ＯＮＤＬＹがイ ネーブルされて、その完了時に、バスバイヒータ１８１８Ａ−１８１８Ｆの始動 と欠陥発生信号とを制御する。これと同時に、２５秒のｒｌのＨＴＲＤＬＹＴＭ Ｒがイネーブルされて、ドウエルヒータチャンバ１４における基体浸透時間を測 定する。完了時に、タイマーＨＴＲＤＬＹＴＭＲは、モータ制御及び通気シーケ ンス３２２０を開始し、これは、図３２Ｂに一般的に示されたヒータ制御タイミ ングシーケンス３２２５と同時に実行される。２５秒後に、バッフル１２１ｏが 信号ＨＶＩ　２によって絞られ、そして５秒ＩｔのタイマーＤＲ３ＤＴが始動さ れる。 ＤＲＯＰ３Ｓが真でありそしてタイマーＤＲ３ＤＴが完了した場合には、信号Ｄ ＲＯＰ３か発生されてドアＤ３を開き、基体をヒータチャンバ１４がら第１の緩 衝／バスバイヒータチャンバ１６へ通せるようにする。 次に続く並列プロセス３２２０及び３２２５により、ヒータ列１８１８Ａ−１８ １８Ｅは、チャンバ１６に基体が入れられる前にＨＴＲ２ＯＮＤＬＹによって始 動され、基体がチャンバ１６を出る点までオンに保たれるよう調時される。ＤＲ ＯＰ３は、ドアＤ３が開放状態にあることをドア開放センサＤＲＯＰ３Ｓが指示 するようニサセル。論理条件５ＥＮ９．５ＥＮ１３．５ＥＮ１５７：／ドＤＲＯ Ｐ４Ｐが真であるときには、モータ組立体Ｍ５が低い設定点速度でイネーブルさ れる。論理条件ＤＲＯＰ４Ｓ、５ＥＮＩ２アンド（ＳＥＮ９オア５ＥＮＩＯ）が 真であるときには、モータ組立体Ｍ６が低い設定点速度で作動されて、基体をヒ ータチャンバ１４から先ず緩衝バスバイヒータチャンバ１６へ通す。 基体がチャンバ１４及び１６を通るにつれて、５ＥＮＩＯ−３ＥＮ１３が真を出 力し、そして５ＥＮ７が偽を出力する。その後、条件（ＳＥＮＩＩオア５ＥＮ１ ２）アンドＤＲＯＰ４Ｓアンド５ＥＮ１５か真である場合に、モータ組立体Ｍ６ がイネーブルサれ、そしＴ　（Ｓ　ＥＮ　１２．ｔ７Ｓ　ＥＮ　１３）　７ンド ＤＲＯＰ４Ｓアンド５ＥＮ１５が真の場合に、モータ組立体Ｍ７が低い設定点速 度でイネーブルされ、基体をバスバイチャンバ１６からドウエルチャンバ１８へ 通す。チャンバ１８への基体の移動は、５ＥＮ１３をトリガーし、これは次いで タイマーＨＴＲ２ＯＦＦを始動する。このタイマーＨＴＲ２ＯＦＦは、１３秒の 時間にセットされており、これは、上記モータ設定点速度で使用したときに（テ ーブル１）、基体がチャンバ１６を完全に出る前にバスバイヒータ１８１８Ａ− １８１８Ｅを遮断する時間である。これは、」上記したように、基体の後縁の過 熱を回避するものである。ヒータ欠陥タイマーＨ２Ｆは、ヒータ列があまりに長 時間オンにされておそら（加熱エレメントの焼損を生じたことを示す欠陥を出方 する前に、７０秒間動作することに注意されたい。 モータＭ７−Ｍ１９によりスパッタリング装置１ｏを通る基体の移動は、図３２ ０及び３２Ｄに示すように続けられ、図示された関連大刀及び出方は上記したＩ ｌｏと同様の作用をもつ。スパッタリング装置１ｏを通る基体の経路に沿って次 々のモータ組立体を作動するためには図示された各入力条件を満たさなければな らない。同様に、各信号は、各センサ又は指示された値に対し出力状態の変化を 生じさせる。同様に、特定のプラットホームがその位置に存在する基体を搬送す るに必要なモータ組立体Ｍ６／Ｍ７、Ｍ７／Ｍ８、Ｍ８／Ｍ９、Ｍ９／ＭＩＯ及 びＭＩＯ／Ｍｌ１等のみが作動される。個々のモータ組立体の速度は、スパッタ リングプロセスに応じてスパッタリング装置１ｏの特定のチャンバを通る基体の 速度を変えるように、テーブル１で述べたようにセットされる。図３２Ａ−３２ Ｄ及びテーブル１について述べたように、モータ組立体の対は、清らがな基体搬 送を確保するために同じ速度で動作する。 図３２Ｄに示すように、出口ロックループ３２５ｏは、上記入口ロックループ３ ２１０と同様に、スパッタリング装置１ｏ内の排気環境の完全性を確実に維持す るように出口ロックチャンバ３０を経て基体を順次に通せるようにする。 点３２５２で始めて、ＤＲＣＬ１０ＳＳＣＶ５．５ＥＮ５４７：／ドＲＶＳ９が 真である場合には（ドアＤ１０か閉じており、チャンバ通気バルブＣＶ５が閉じ ており、５ＥＮ５４に基体がありそして低真空バルブＲＶ５が開いていることを 各々示す）、信号ＤＲＯＰ１１が送られてドアＤｌｌを開き、センサＤＲＯＰ１ れて、５ＥＮ５２−８ＥＮ５４を真にすると共に、５ＥＮ５１を偽にする。セン ｆｓＥＮ５４１；Ｌ、ＲＶ５を閉じる信号をイネーブルすることにより、ＲＶＳ ９が真を出力するようにし、そしてドアＤＲＩＩを閉じる信号をイネーブルして 、ＤＲＣＬＩＩＳか真を出力するようにする。遅延タイマーＶＤＤＲＩＩＣＬは 、出口ロック３０を通気できるようにＣＶ５の閉止を１秒間遅らせる。上記条件 を満たしそしてセンサ５ＥＮ５４か真（出口ロック３ｏにパレットあり）で且つ ＤＲＣＬ１２５が真（ドアＤ１２閉止）である場合には、チャンバ通気バルブＣ Ｖ５が開放される。その後、低真空バルブＲＶＳ９が真として示され、センサ５ ＥＮ５７が偽を示し、ドア閉止センサＤＲＣＬＩＩＳ及びセンサ５ＥＮ５４が真 を示し、そして圧力スイッチＰＳ６が真を示す場合には、出口ロック３ｏが大気 中へ通気され（ＣＶ５を開＜）、信号ＤＲＯＰ１２が送られてドア１２を開き、 これにより、ドア開放センサＤＲＯＰ１２Ｓが真の状態を出力するようにする。 圧力スイッチＰＳ６が真の状態を出力するときには、１秒１＋のタイマーＣＶ５ 　ＤＬＹがイネーブルされる。タイマーＣＶ５　ＤＬＹは、その完了時に、チャ ンバ通気バルブＣＶ５を閉じる信号を出力する。 ドアＤ＋２が開いたとき、センサ５ＥＮ５４が真であり、センサ５ＥＮ５７が偽 を出力しそしてドアセンサＤＲＣＬＩＩＳが真を出力した場合は、モータ組立体 Ｍ２０がイネーブルされてその高速設定点で動作を進める。同様に、センサ５Ｅ Ｎ５４又は５ＥＮ５５が真を出力し、センサ５ＥＮ５７が偽を出力した場合には 、モータＭ２１がイネーブルされ、その高速設定点で動作を進める。その後、出 口ロック３０に存在する基体が出口ブラットホーム２１４へ進められる。 ソフトウェアの論理の流れの点３２６０において、ソフトウェアは２つの方向に 分岐し、論理条件５ＥＮ５６オア５ＥＮ５７が真である場合に基体をロボットに よるアンロードステーション４５へ進められるようにし、モータ組立体Ｍ２１が その高速設定点で動作できるようにするか又は出口ロック３ｏに付加的な基体を 受け入れる準備をするようにループさせる。付加的な基体を受け入れる準備をす るためには、チャンバ通気バルブＣＶ５を閉じねばならない。その後、センサ５ ＥＮ５４は偽を出力しそしてドア閉止センサＤＲＣＬＩＩＳは真を出力して、１ ７１月２を閉じる信号を送るようにしなければならない。論理条件ＭＰ３１ＶＯ Ｐ、ＣＶ５、ＢＬ３、ＰＩＲ１？、５ＥＮ５４７ンドＤＲＣＬ１１Ｓが真テする 場合には、低真空バルブＲＶ５を開いてチャンバ３ｏをポンプダウンするための 信号が送られて、付加的なパレットを受け入れる準備がなされる。低真空バルブ ＲＶ５が開（と、低真空バルブセンサＲＶＳ１０が真を出力し、そしてピラニゲ ージＰＩＲ１７は、チャンバ２ｏがクロスオーバーより低いときに真を出力する 。次いで、装置１０は、ソフトウェア論理点３２５２に存在する状態となり、出 口ロック３ｏに付加的な基体を受け入れる準備をする。 当業者に明らかなように、本発明のソフトウェアについて上記した特定のクロ役 ぬ臥１匹１ ＰＩＲ２０８０５０ 本発明によるスパッタリング装置を通して移動する基体に対し自動制御シーケン スを実行するように多数の制御機構及びセンサＩ１０構成を本発明の範囲内で使 用できることが当業者に更に理解されよう。上記の自動運転モード３２００は」 二記したように装置？２１０を通して移動する多数のパレット、７つのパレット が最適である、に対して構成される。全てのこのような変更は本発明の範囲内に 包含されることを理解されたい。 Ｌ、プ旦欠乙全般 例１及び２は、各々、９５０　０ｅ及び１２００　０ｅのハードドライブディス クを形成するだめのスパッタリング装置１０に対するプロセスパラメータを示し ている。 例」２ 図２に示すように、基体キャリア１４５０によって係合されると、ディスク基体 ５１０をロードしたパレット８００は、ドアＤ１を経てロードロックチャンバ１ ２へ進む。パレット８００がロードロツタチャンバ１２に入った後に、ドアＤ１ が閉じる。ロードロックチャンバ１２は、機械的な低真空ポンプＭＰＩにより２ ０秒で５０μ（５０ｍＴｏｒｒ）までポンプダウンされる。ドアＤ２が開いて、 パレット８００を６［１７分の速度でドウエル加熱チャンバ１４へ送り込むこと ができる。ドウエル加熱チャンバ１４はクライオポンプＣ１により１０−’Ｔｏ ｒｒ　（００１μ）まで既に排気されている。パレット８００がこのチャンバを 通して進むにつれて、接近位置センサをトリガーし、これが次いでヒータを始動 する。スパッタリング運転中にランプのフィラメントは低電力レベルによって温 かい状態に保たれるので、加熱ランプのウオームアツプ時間は無視できる。パレ ット８ｏ。 及びディスク基体５１０は、温度約２２０℃のドウエル加熱チャンバ１４に３０ 秒間漬けられる。この浸漬時間中に加えられる加熱電力は、列当たり３．１ｋＷ である。アルゴンをガスマニホルドを通してドウエル加熱チャンバ１４に裏充填 し、内部圧力を等化した後に、ドアＤ３を開いて、パレット８００を進められる ようにする。又、この裏充填は、装置全体にわたり圧力を平行状態に維持し、こ れはスパッタリングプロセスを安定化するのに重要である。ドアＤ３がパスバイ 加熱チャンバ１６に対して開き、パスバイヒータの始動をトリガーする。パレッ ト８００はパスバイ加熱チャンバ１６に入り、センサ５ＥＮＩＯを越えた後に、 ドアＤ３を閉じはじめる。このチャンバもクライオポンプＣ２によって約１Ｏ− ６Ｔｏｒｒ　（０，０１μ）に排気されている。パスバイ加熱列１８１８Ａ−１ ８１８Ｆは、列当たり７．６ｋＷを用いて動作する。パレット８００が６　ｆ　 １７分でドウエルチャンバ１８に向かって出るときにパレットの先縁のランプ１ ５１４は電力を下げる。パレット８００は、クライオンブＣ３により１０””Ｔ ｏｒｒに既に排気されているドウエルチャンバ１８を経て進む。パレットは、熱 反射パネル２１２０を越えて６　ｆ　１７分で進む。 パレット８００は、９−１２μ（９−１２ｗＴｏｒｒ）のアルゴン圧力に維持さ れたクロミウムのスパッタリングチャンバ２０に入り、アルゴンの流量は３００ 標準立方ｃ　ｍ／分（ｓ　ｃ　ｃ　ｍ）である。パレット８００は、スパッタリ ングターゲット２２２６−２２２９を通過するときに６　ｆ　１７分で進む。ス パッタリング電力は、カソード当たり７．５ｋＷであり、１０００人厚みのクロ ミウムフィルムが付着される。ドウエルチャンバ２２Ａ１緩衝チヤンバ２４Ａ及 びドウエルチャンバ２２Ｂを通る搬送速度は、開いたドアＤ５及びＤ６を通して １２ｆｔ／分である。これら３つのチャンバは、クライオポンプＣ４、Ｃ５及び Ｃ６によってボンピングされる。パレット８００は、約４００ｓｅｃｍのアルゴ ン流量でクライオポンプＣ６及びＣ７により９−１２μ（９−１２ｍＴｏｒｒ） に維持された磁気スパッタリングチャンバ２６に入る。このスパッタリングチャ ンバ２６を通る搬送速度は、６ｆＬ１分である。スパッタリング電力は、カソー ド当たり７．５ｋＷであり、８００人厚みのＣｏＣｒＴａフィルムを付着する。 ドウエルチャンバ２２Ｃ及び２２Ｄと緩衝チャンバ２４Ｂとを通る搬送速度は、 ６　ｆ　１７分である。ドウエルチャンバ２２Ｃ，２２Ｄ及び緩衝チャンバ２４ Ｂは、クライオポンプＣ７、Ｃ８及びＣ９によってポンピングされる。パレット ８００は、アルゴンと、１５％までのエチレン又はアセチレンのような炭化水素 ガスとが１０１００５ｅで流れるようにしてクライオポンプＣ９及びＣＩＯで９ −１０ｕ　（９−１０ｍＴｏｒｒ）に維持された炭素スパッタリングチャンバ２ ８に入れられる。搬送速度は、パレットが炭素スパッタリングチャンバ２８内の スパッタリングターゲットを通過するときに２．８ｆｔ／分である。スパッタリ ング電力は、カッ−ド当たり？ｋＷであって、フィルムの厚みは３５０人である 。ドウエルチャンバ２２Ｅ１緩衝チヤンバ２４Ｃ及び出口緩衝チャンバ２９を通 る搬送速度は、ドアＤ９及びＤｌｏが順次に開閉してパレット８００を進められ る状態で６／分である。ドウエルチャンバ２２ＥはクライオポンプＣＩＯ及びＣ １１によってボンピングされ、バッファチャンバ２４Ｃ及び出口バッファチャン バ２９はクライオポンプＣ１２によってボンピングされる。クライオポンプＣ１ ２によって出口緩衝チャンバ２９にアルゴンが裏充填されて、出し］ロックチャ ンバ３０に対して存在する圧力差が等化される。次いで、パレット８００は、チ ャンバ通気バルブＣＶ５により１０秒間大気に通気された出口ロックチャンバ３ ０を経て進められる。次いで、パレット８００は、ロボットによるアンロードス テーション４５に送られる。 １２００　０ｅの磁気フィルムを製造するためには、ドウエル加熱チャンバ１４ における浸漬時間を約５０秒に増加して基体温度を約２５０℃に」二げることか できるようにすると共に、クロミウムスバッタリングチャンバ２０を通るパレッ ト搬送速度を減少して、クロミウムの下層を厚（付着できるようにする。浸漬時 間及び／又は基体温度パラメータの調整は、パレットの寿命サイクルによって左 右され、即ち、多数のスパッタリング運転に通されたパレットは、より厚いフィ ルム付着を受けることになり、これは多くの水分を吸収し、ひいては、フィルム 付着の前にガス放出するより多くの水を有することになる。 本発明の装置及び方法の多数の特徴及び効果は、好ましい実施例の説明及び添付 図面から当業者に明らかとなろう。 従って、多数の大きな単一シート又はパレットに搬送された個別の基体を連続的 な可変速度のスパッタリングプロセスで処理するための整合された成分エレメン トを用いた包含的なインラインスパッタリングシステムを設けることにより、本 発明の目的を達成すると共に上記効果を与えるような高スループツトの方法及び 装置が説明された。このような装置及び方法は、９５ｍｍディスク基体を３００ ０個、そして６５ｍｍディスク基体を５３００個まで１時間に処理することがで きる。このような大量生産は、公知のスパッタリング装置及び方法に勝る大量生 産性と、ディスク当たり＄４．００程度のコスト節約とを与える。上記の説明を 通して注目したように、このような装置及び方法は、ディスクの準備に伴うプロ セス及び構造エレメントの新規な組み合わせと、スパッタリング環境を設けるこ とと、このスパッタリング環境を通して迅速に且つ汚染のないやり方で基体を搬 送することと、スパッタリングに最適な熱レベルまで基体を加熱することと、一 連の実質的に分離された非交差汚染スパッタリング段階を通して基体をスパッタ リングすることとによって達成される。 ５ＥＣＴＩＯＮ　Ｍ Ｃ０ＰＹＲＩＧＨＴ　１９８９．　１９９０．　１９９１ＣＯＮＮＥＲＰＥＲ工 ＰＨＥＲＡＬＳ、工ＮＣ。 Ｃ（ＷＹＲＸＧＨＴ　１９１１９．　１９９０．１９９１Ｎ−ｏｆ　ｈ卒ｌＦｉ １ｍｙ　Ｃ０ＮＮ−Ｐ、ＥＲｆＰＭｆｆｉＲＡｕ、　ＪＮＣ。 Ｃ０ＰＹＩＩＩ！ＧＷ丁　１９８９．　１９９０．　１９９１ＣＯＮＮＥ＊　Ｐ ＥＲＩＰＨＥＩり山Ｓ、ＸＮＣ。 Ｒｕｎａ　４０１２ ｔｅａｎａ　１０２１ ’Ｒｓｍａ　１０２３ ｋｕｎａ　１０２７ Ｒｕｒ＋ａ　１０２８ ｋｕガａ１０コ２ 費ｕｒ＋クーＯ〕コ ＲｕｎクーＯコ４ Ｒｕｎａ　１０４１ Ｒｕｎａ　１０４１ 倹℃力四−０７１ ６Ｉ１１２ＦＭ　−−１１−−Ｆｌｌｅ　ｍｍｖｗ　ｍ　ａ　９１ｋｍａ　＠０ ９１ ｈｅｂｙ＋ｓ、−４に−ｔ＋＋ｅｓｖａｍｎ−＃　”　’−Ｕ〜−１１３ ！■詐ａ　１２２４ 負ｕｎａ　１２２フ 資ｔｌｌ’ｌり一２コ１ 費ｕｎり　−２１３ １ＩｕＩＩａ＃ｎ５ 費ｕｎａ　０４１ ｋｕｎり　＠２５ｆｆ ｊｈｍｅ　４２！１５ ｋｕｗｉ　１２６＠ Ｉｎ−ＦＩＬ＠　ｇｌ蝙１−Ｎ１ｍ　、　ｉ費ｙａ　＠２７フ １　伽　１０ ｔＬ＋ｎ−ｅｒａ−ＩｌｌｓｇｌＩ６１１＠Ｎｌｌｌｌｌ−ｓｒｓＩＲｕｎａ　 ＃′３１５ 費ｕｎａ　８：１＆ ζ品、−、＠Ｎ　−Ｆｌｌｅ　＃″町”−″′１貢ｎｎａ　−コココ ！１ＡｓＥ　：　Ｒｕｎ９１３９ｆｉ −１ド〇ｆｌｌ・−制−Ｑ　、１ 宵堕詐ａ　４４６１ Ｒｕｎａ　４４０Ｇ −ｌｔｌ？＋２１１ＲＩ争＠Ｎ−Ｆロ＊Ｋｌ＋＋ａｌｔ−Ｍ＠１１２ノーテ市１ ｔＦＩ−―諧吻ｔｌｌ豐々輻１１１Ｍ＆　ｆＲはｈσ　−４７１ 費ｕｎａ　４４５Ｇ マａ、ａ、ｗ−−１←−ＩＩＩｓ　Ｒ＋＋ａｌｌ−Ｍｌ＠１ｍ　Ｗ鵞鴛ｎσ　響 ４５９ 費誼ｒｗａ　４４６フ 交ｔｕ’＋σ　−４６９ ＲＬＬＩＴＯ＄４７１ Ｒｕｎａ　４４フ１ 警１ガσ　Ｃ４７５ Ｒｕｒ＋ａ　１４フ７ 次ｔｕ’＋１−４７９ 費ｕｎａ　１４８１ 費Ｕ詐ａｉａ自３ 費ｕｘｗｓ　１４１１７ 寅Ｗ　會５１１２ ｉＩｌｌＩＭ　蕃５８４ 貴誌ｎａ　＠５１４６ Ｒｕｎａ　１５８１１ １ｈｔｎａ　１ｓ９０ 費ｔｒｎａ　ｉ％ｅ）４ Ｒｕｎり　１＋！０２ １ｈｙ＋ａ　ｓｓｏ４ 置誼ガσ　−６０６ ｗｍ！ｈａ　ａａ６＊ 費ｕｘｖｚ　６６１ｍ Ｒｙａｘｗｙ　ｇ６２０ 鵞口ｔｖｚ　４６２３ １　１ｍ ＩＩｕｊＩａａ＆２％　１ Ｒｕｎａ　８２６ ８λ５Ｅ　：　Ｒｕｎａ　ｇ６２ｍ ｋｓｒｗｘ　Ｍ６２＠ →リドーＩｌｌｓ　ｇｌ　ｍ１ｌ−阿自−−ｄ鷺ｕｎａ　＠６コ１ ＷＭＩ　−−１／ｌ−−ｌ１ｌｓ　鍔ｋｎ　Ｍ　−り１．ｌ１１．ｌＸｍＲｕｎ ａ　ｉ６４４ （偶 １．イｕ−１ｍｅ　ａ　ｍａｔｓ　ｍ−一　″′　１１！ｕｎａ　１４１１％ ｋｕｎａ　４４１１１ １４ｕｎａ　０１１１ Ｒｕｎａ　１４９７ 費ｕｎａ　１４９９ Ｒｕｎａ　１５０１ ！ Ｒａｎａ　１８０フ　４１ Ｒｕｉａ　ｅ５１２ １ｈｙ＋ａ　４５５６ Ｒｕｎａ　１５５９ Ｔｅａｎａ　ｅｓフ２ Ｒｕｌ’ＩＱ　１５７６ Ｒｕｎａ　１４９５ Ｒｕｎａ　−フ０４ Ｒｕｎａ　−フＯフ ＲｕｒＩａ　−７２８ Ｒｕｎｃｘ　＠７コ１ Ｒｕｒ＋り　−７コ４ Ｒｕｎａ　番１４１ １１ｕｒ＋ａ　６６６２ Ｒｕｎａ　＠００９ Ｒｕｎａ　＠Ｏ１２ Ｒｕｎａ　１０コ０ Ｒｕｎａ　＠０１１ 費ｕｎａ　１０５１ Ｒｕｎａ　４０１１ Ｒｕｎａ　１０６５ Ｒｕｎａ　１０フ０ Ｒｕｒ＋ａ　１０フＳ Ｒｕｎａ　４０８４ ｊｈｕｔｃｙ　ｎ２’３ Ｒｕｎａ　［２１ Ｒｕｒ＋ａ　ｎ３ｇ Ｒｕｎｅ　＠ｉ６ａ 費ｅｆｆ者１フＯ Ｒｕｎａ１１１コ 九ｍａ　１１１９ ｋｕｎａ　れ９コ Ｉｅｕｎａ　１１９７ Ｒｕｎａ　４２０１ ＲｕＦＩａ　４２１ 費ｔｕ’＋σ　−２１４ 訣ｕｎｅｘ　４２１フ ｗａｌｌｃｖ　！　費ｕｎａ　４２２７論ａ１２コ２ Ｒｕｎσ　４２４３ 費誼詐σ　−２５７ Ｒｕｎｅ　１２ｓｔ＋ Ｒｕｎａ　１００８ 費はｎσ　１０１４ 費ｕｎａ　＃０１フ Ｒｕｎａ　１０２０ Ｒｕｒ＋ａ　１０２コ 讐ｗａ８０コ２ 費Ｕガａ　Ｊ（１４１ 襲ｕｎｔｉ　４６４） 勤ｓｎａ　Ｈ２Ｏ Ｒｕｎａ　１０５１ ０５３Ｉｅ　＠６１６ 勤か胃１０６２ ｈ「９響ａＳＳ ＩｍＩ＠ １ｂｓｙｘ　１０１２ ｋｘｎａ　４０１５ 費ｅり　響ＯフＯ １龍ｈσ−０１５ 交ｕｎａ　１１１５１ 費ｕｒｌり　−１７９ Ｒｕｎａ　１１４ｇ Ｒｕｎａ　１１５０ Ｒｕｎａ　０ｍ４ Ｒｕｎａ　１１９１ ＲｕｎＱ　１１９７ Ｒｕｎａ　ｅ２Ｑ２ ５ＥＣＴＩＯＮ　Ｎ ＣＯ：’ＹＲＩＧ）（Ｔ　１９８９，１９９０，１９９１ＣＯＮＮＥＲＰＥＲＩ ＰＨ田υ山Ｓ、ＩＮＣ。 本発明は、ウィンチェスタ型ハードディスクドライブに使用するのに適したディ スクのような基体に優れた多層フィルムを形成するための高速度インライン型ス パッタリング装置を提供する。本発明のプロセスは、公知方法よりも非常の高い 率で種々の基体形式に対して多層コーティングを設ける改良された方法を提供す る。 以上に述べたように、コーティングされるべき基体を加熱する新規な手段、新規 なスパッタリングマグネトロン設計、新規な可変速度オーバーヘッド式非汚染基 体搬送システム、及び装置とプロセスを制御するための包含的な集中型プログラ ム式電子手段が提供された。更に、ウィンチェスタ型技術を用いたハードディス クドライブに使用されるディスクのような基体に対して磁気コーティングを設け るためのプロセス及び装置が使用されるときには、ディスクの磁気記録特性を改 善する独特なディスク組織形成方法と、大きな単一の大容量パレットにおける均 一な基体加熱特性に寄与する新規なディスクキャリア（又はパレット）設計も提 供された。当業者に明らかなように、多数の変更が考えられるが、このような変 更は、本明細書に定められた本発明の範囲内に包含されるものであり、本発明の 範囲内に入るあらゆる変更及び等動物は請求の範囲に網羅されるものとする。 特表千６−５１０５６５　（１６８） ♀ ＦＩＧＵＲＥ６Ａ　′８’。 ＦＩＧＵＲＥ６Ｂ ｔｏｏ。 ＦＩＧＵＲＥ８ ＦＩＧＵＲＥ１３ ＦＩＧＵＲＥ／７ ＦＩＧＵＲＥ　２４ ＦＩＧＵＲＥ　２Ｂ 浄書（内容に変更なし） 一下に旧雁Ｌ３１− 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧＵＲＥ　３１ 手続補正書（方式） ｊａ６．２論 平成　年　月　日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の基体の表面に単一又は多層のコーティングを設けるためのスループッ トの高いスパッタリング装置において、複数の緩衝及びスパッタリングチャンバ と、入力端及び出力端とを備え、上記基体は、上記入力端から出力端へのパレッ トの速度が複数のパレットの各々に対して一定となるように上記装置の上記チャ ンバを変化する速度で搬送されることを特徴とするスパッタリング装置。
2. ２．複数の完全に整合された要素を有するスループットの高いスパッタリング装 置において、 複数の基体に多層コーティングをスパッタリングする手段を具備し、該スパッタ リング手段は一連のスパッタリングチャンバを含んでおり、その各々は基体にス パッタリングされるコーティング成分間の交差汚染を低減するように隣接チャン バから相対的に分離されており、更に、スパッタリングチャンバは周囲の大気状 態からも分離されており、 更に、上記スパッタリング手段を通して可変速度で上記複数の基体を搬送する手 段と、 上記スパッタリング手段内の雰囲気圧力を、スパッタリング動作を行えるに充分 な圧力範囲の真空レベルに減圧する手段と、上記複数の基体を、その上に上記多 層コーティングをスパッタリングする温度まで加熱する手段であって、上記基体 の表面にわたり実質的に均一な温度プロファイルを与えるための加熱手段と、 上記スパッタリング手段、上記搬送手段、上記減圧手段及び上記加熱手段へ制御 信号を供給すると共にこれら手段からのフィードバック入力を受け取るための制 御手段であって、上記スパッタリング手段、上記搬送手段、上記減圧手段及び上 記加熱手段を制御できるようにプログラム可能な制御手段とを具備したことを特 徴とするスパッタリング装置。
3. ３．制御信号を発生すると共に複数の感知入力信号を監視する制御手段と、上記 制御信号に応答して選択された可変の速度で一連の次々の同時スパッタリング段 階を経て複数の基体を搬送する手段であって、上記感知入力信号を上記制御手段 に供給する第１組の手段を含んでいるような搬送手段と、上記制御手段に応答し てスパッタリング動作を行える圧力範囲内の共通の低い圧力レベルに装置内の雰 囲気圧力を減圧する手段であって、上記感知入力信号を上記制御手段に供給する 第２組の手段を含んでいるような減圧手段と、上記基体の表面にわたり実質的に 均一なプロファイルを与える雰囲気温度まで上記複数の基体を加熱する手段であ って、上記感知入力信号を上記制御手段に供給する第３組の手段を含んでいるよ うな加熱手段と、上記制御手段に応答して上記基体上に多層コーティングをスパ ッタリングする手段であって、上記感知入力信号を上記制御手段に供給する第４ 組の手段を含んでいるようなスパッタリング手段とを具備することを特徴とする スループットの高いスパッタリング装置。
4. ４．多層の薄いフィルムを形成するためのスループットの高い直流マグネトロン スパッタリング方法において、 スパッタリングされるべき基体を用意し、スパッタリング動作を行える圧力範囲 内の圧力をもつ環境を上記基体のまわりに形成し、 上記圧力範囲内の上記環境にガスをプラズマ状態で導入してスパッタリング動作 を実行し、 上記環境内で一連のスパッタリング段階を受けるように上記環境を通して変化す る速度で基体を搬送すると共に上記環境に対して外部の戻り路に沿っても搬送し 、そして同時に、 上記環境の上記圧力を実質的に破壊することなく上記環境に基体を導入し、スパ ッタリング段階中のフィルムの完全性を最適なものにするように上記基体の迅速 且つ均一な加熱を行い、そして上記基体に薄いフィルムの次々の層を形成するよ うに上記基体をスパッタリングし、そして 上記環境を汚染することなく上記スパッタリングされた基体を取り出すという段 階を備えたことを特徴とする方法。
5. ５．磁気記録媒体上に多層の薄いフィルムを形成するためのスループットの高い 直流スパッタリング方法において、 基体を用意し、 基体の表面にわたって周囲線の交差した均一な組織を得るように基体を物理的に 研磨し、 上記基体を清掃し、 スパッタリング動作を行える圧力範囲内の圧力をもつスパッタリング環境を上記 基体のまわりに設け、 基体及びキャリアの熱膨張を受け入れると共に個々の基体間の熱的な均一性を向 上させるに充分な大きさの大容量キャリアに基体をロードし、上記環境を破壊す ることなく上記環境に基体を導入し、基体を汚染から保護しつつ、上記環境を通 り、上記環境に対して外部の戻り路を通って変化する速度で基体を搬送し、スパ ッタリング動作を行うに充分な圧力の上記環境にガスをプラズマ状態で供給し、 次々のスパッタリング段階中にフィルムの完全性を最適にするように基体の迅速 且つ均一な加熱を行い、 上記基体に薄いフィルムの次々の層を設けるようにスパッタリングし、そしてス パッタリング動作を妨げることなく上記コーティングされた基体を取り出すとい う段階を備えたことを特徴とする方法。