用于基板的双面溅射蚀刻的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于蚀刻图案化的介质盘片的系统。可动的非接触电极被利用来执行溅射蚀刻。电极移动到几乎接触的距离但是并未接触基板以将ＲＦ能量耦合到盘片。待蚀刻的材料可以是金属，例如Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ或类似金属。基板竖直保持在承载器中并且两个侧面顺次被蚀刻。也就是，一个侧面在一个腔室中被蚀刻，然后在下一腔室中第二侧面被蚀刻。隔离阀布置在两个腔室之间，盘片承载器在腔室之间移动盘片。承载器可以是利用例如磁化轮和直线电机的线性驱动承载器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基板微制作领域，更具体地，涉及基板例如用于硬盘驱动器的硬盘的 图案化(pattern)领域。
技术介绍
基板的微制作是在例如半导体、平板显示器、发光二极管(LED)、用于硬盘驱动器 (HDD)的硬盘等的制作中熟知的技术。如所熟知的，半导体、平板显示器和LED的制作包括 用于图案化基板的许多步骤。另一方面，硬盘的传统制作，一般称作纵向记录技术，并不包 括图案化。类似地，用于横向记录技术的硬盘制作并不包括图案化。相当均一的层被淀积 并且记忆单元通常由未图案化磁层内的纹理的自然出现限定。已经证明，为了保持与其它形式的存储器的竞争力，未图案化的盘片在区位密度 和成本方面会不能满足市场的需要。结果，已经提出，下一代盘片应当被图案化。可以想 到，图案化处理会利用光刻术，尽管当前并不明确哪种刻印技术会被商业化，并且仍然没有 可用于图案化介质的商业制作的商业系统。光刻术的竞争者是干涉光刻术、近场刻印术和 纳米压印刻印术(NIL)。不管应用哪种刻印技术，一旦光致抗蚀剂被曝光和显影，盘片就需 要被蚀刻。但是，迄今为止还没有提出一种在商业上可行环境下用于蚀刻盘片的技术。确信的是，蚀刻技术是熟知的，并且得到很好的发展用于半导体、平板显示器、LED 等。但是，在所有的这些应用中，基板的仅一个侧面需要被蚀刻从而允许卡盘从后侧面保持 基板。等离子被激发以蚀刻前侧面。此外，电极通常嵌入在卡盘中以施加电势以吸引等离 子体来撞击基板的前表面。由于上面的情况，需要一种方法和系统以采用等离子蚀刻技术用于蚀刻硬盘以提 供图案化的介质。
技术实现思路
以下的概述被包括进来以为了提供对本专利技术的一些方面和特征的基本理解。该概 述并不是本专利技术的广泛的综述，因此并不意在用于特别地确定本专利技术的重要或者关键要素 或者用于描述本专利技术的范围。它的唯一的目的是以简化的形式作为下面将要进行的更详细 的描述的前序以介绍本专利技术的一些构思。考虑到等离子蚀刻技术在硬盘方面的应用，本专利技术人已经认识到，标准的等离子 蚀刻技术对于蚀刻图案化的硬盘存在问题。不同于半导体以及其它应用，盘片需要在两个 侧面上都被蚀刻。因此，仅在一面上进行等离子蚀刻的传统系统不能用于硬盘。再者，因为 盘片的两个侧面被制作，所以不能允许制作设备的元件接触盘片的任一表面。因此，利用传 统卡盘的现有技术的系统不能用于处理硬盘，因为它们接触后侧面。这引起另一问题，即 如果没有卡盘能够用于保持盘片，如何能够施加偏压电势来使得等离子体撞击盘片的表面 呢？本专利技术人已经提供对上面的问题的解决方案并研发出一种能够使得在可商业运行的环境下蚀刻盘片的系统和方法。本专利技术的实施方式使得能够在盘片的两面上进行等离 子蚀刻，而无需接触盘片的任何表面。本专利技术的实施方式还使得能够施加偏压电势以使得 等离子体撞击盘片表面而无需使得盘片附着到卡盘。附图说明附图被引入说明书并构成说明书的一部分，附图示例出本专利技术的实施方式，并与 说明书一起用以解释和示出本专利技术的原理。附图意在以示意性的方式示出示例性实施方式 的主要特征。附图并不意在描述实际实施方式的每个特征，也不是意在描述所示元件的相 对尺寸，并且附图也不是按比例绘制的。图1示出根据本专利技术的实施方式的用于制作图案化的硬盘的系统的一部分。图2示出沿着图1的线A-A剖开的横截面。图3示出沿着图1的线B-B的横截面。图4A是示出处于远离盘片的位置的可动电极的局部轴测图，而图4B是示出处于 紧邻盘片的位置的可动电极的局部轴测图。图5示出根据本专利技术的实施方式的盘片蚀刻腔室。图6示出具有交替的蚀刻腔室和冷却站的系统的实施方式。图7示出根据本专利技术的实施方式的处理流程。图8示出根据本专利技术的系统的替代实施方式。图9示出根据本专利技术的实施方式的某些替代特征。图10是示出根据本专利技术的实施方式的流程的流程图。具体实施例方式根据本专利技术的实施方式，提供一种用于蚀刻图案化介质盘片的系统。可动的非接 触电极被利用来执行溅射蚀刻，这对于溅射用于硬盘驱动器(HDD)的硬盘是特别有益的。 本专利技术对于在一般称为图案化介质类型的盘片上的金属蚀刻是特别有益的。电极移动到几 乎接触的距离但是并不接触基板以耦合RF能量到盘片。待蚀刻材料可以是金属，例如，Co、 Pt、Cr或类似金属。不允许系统的任何部分接触表面。基板被竖直保持在承载器(carrier) 中，并且两个侧面都必须被蚀刻。在一个实施方式中，一面在一个腔室中被蚀刻，然后第二 面在下一腔室中被蚀刻。隔离阀布置在两个腔室之间，并且盘片承载器在腔室之间移动盘 片。承载器可以是利用例如磁化轮和直线电机的线性驱动承载器。在一个实施方式中，腔室在一个侧面上具有喷头，在另一个侧面上具有可动电极。 喷头可以接地或者偏压，并具有用于将气体例如氩气、活性气体，例如CxFy、Cl2、Br2等传递 到腔室中的装置。腔室还具有用于线性驱动盘片承载器的导引器或者导轨。当盘片承载器 呈现处理位置时，电极移动到接近盘片，但是不接触盘片。将例如13. 56MHz的RF激励耦合 到电极，电极电容性地耦接到盘片。等离子然后在盘片和喷头之间的空隙中被激发，从而从 盘片的面上溅射材料。在下一腔室中，相同的安置被提供，除了是以相反的面向顺序之外， 以使得盘片的相反面被蚀刻。冷却腔室可以介于上述两个腔室之间，或者在上述两个腔室 之后。现将参照附图描述本专利技术的实施方式。图1示出根据本专利技术的实施方式的用于制作图案化硬盘的系统的一部分。在图1中，三个处理腔室100、105和110被示出，但是在每 个侧面上的三个点表明可以使用任何数量的腔室。再者，尽管在此示出三个特定的腔室，但 是并非一定要采用在此所示的腔室安置。而是，可以使用其它腔室安置，并且其它类型的腔 室可以介于所示的腔室之间。用于示例的目的，在图1的例子中，三个腔室100、105和110是蚀刻腔室，每个腔 室由它自己的真空泵102、104、106进行抽空。处理腔室的每一个具有移送部分122、124和 126、处理部分132、134和136。盘片150安装到盘片承载器120上。在这个实施方式中，盘 片通过它的周边被保持，也就是，并不接触其任何表面，因为两个表面都被制作以图案化两 个侧面。盘片承载器120具有一组骑在轨道(在图1中未示出)的轮121。在一个实施方 式中，这些轮被磁化以提供更好的牵引和稳定性。盘片承载器120骑在设置在移送部分中 的导轨上以定位盘片在处理部分中。在一个实施方式中，运动力通过直线电机安置(在图 1中未示出)外部地提供到盘片承载器120。图2示出沿着图1的线A-A剖开的横截面。为简单起见，在图2中，盘片250被示 出而未带有承载器，但是，应当认识到，盘片在图1的系统中执行的整个处理过程中保持在 盘片承载器上，并且盘片通过圆盘承载器从一个腔室运输到另一腔室，如在图2中的箭头 所示例的。在这个示例性实施方式中，在每个腔室200、205和210中，盘片在一个侧面上 进行制作。如图2所示，当盘片从一个腔室移动到另一腔室时，盘片在交替的侧面上被制 作，但是，应当认识到，表面制作的顺序可以变化。同样在图2中示出的是隔离阀202、206， 该隔离阀202、206在制作过程中隔离每个腔室。每个腔室包括安装到可动支撑部242'、 244' ,246'本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于盘片蚀刻腔室的可动电极，其包括：可动支撑部；耦接到所述可动支撑部的运动组件；具有暴露表面的传导电极；以及设置在所述电极周围并露出所述电极的所述暴露表面的电极盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-12-6 60/992,972;US 2008-5-9 61/052,131用于盘片蚀刻腔室的可动电极，其包括可动支撑部；耦接到所述可动支撑部的运动组件；具有暴露表面的传导电极；以及设置在所述电极周围并露出所述电极的所述暴露表面的电极盖。2.如权利要求1所述的可动电极，进一步包括传递热交换流体到所述传导电极的流体管。3.如权利要求1所述的可动电极，进一步包括近程式传感器。4.如权利要求3所述的可动电极，其中，所述近程式传感器包括耦接到光学传感器的光纤。5.用于蚀刻基板的蚀刻腔室，其包括 主腔室体；耦接到所述腔室体的原气传递组件； 耦接在所述腔室体的侧面上的可动电极组件； 在所述腔室体内部用于接收基板的基板定位机构；以及其中所述可动电极构造为选择地采取紧邻所述基板但不接触所述基板的任何表面以 便处理的位置，以及远离所述基板以便基板运输的位置。6.如权利要求5所述的蚀刻腔室，其中，所述可动电极组件包括 可动支撑部；耦接到所述可动支撑部的运动组件；以及 具有暴露表面的传导电极。7.如权利要求6所述的蚀刻腔室，其中，所述可动电极组件进一步包括设置在所述电 极周围并露出所述电极的所述暴露表面的电极盖。8.如权利要求7所述的蚀刻腔室，其中，所述电极盖构造为使得采取盖住所述基板的 周边的处理位置。9.如权利要求6所述的蚀刻腔室，其中，所述可动电极组件构造为以使得布置所述电 极的所述暴露表面在距离所述基板0.02至0.75之间的距离处。10.如权利要求6所述的蚀刻腔室，进一步包括测量所述电极的所述暴露表面和所述 基板之间的距离的近程式传感器。11.如权利要求10所述的蚀刻腔室，其中，所述近程式传感器包括耦接到光学传感器 的光纤。12.如权利要求5所述的蚀刻腔室，其中，所述原气传递组件包括接地喷头。13.如权利要求6所述的蚀刻腔室，进一步包括传递热交换流体到所述电极的流体管。14.如权利要求6所述的蚀刻腔室，进一步包括耦接到所述传导电极的R...

【专利技术属性】
技术研发人员：MS巴尔内斯，T布卢克，
申请(专利权)人：因特瓦克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]