[发明专利]用于静态偏置预金属化不导电衬底的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理衬底的方法和装置，尤其是用于偏置诸如磁盘用玻璃衬底的预金属化不导电衬底的方法和装置。

发明背景

磁盘典型地在导电金属衬底上制造。在导电衬底上形成多层磁介质中的一些层或全部层期间，当衬底被定位于处理室时对衬底施加偏压。偏置衬底使处理室里的离子向衬底加速。取决于所使用的特定处理，与未偏置衬底相比，离子向衬底表面的加速增大了衬底上的材料沉积速率，通过离子轰击改变了衬底表面，或产生其它需要的效果。

在导电衬底的情况下，偏压通过导电指施加到衬底，导电指将衬底物理地保持于恰当的位置以供处理。例如，图1示出支承衬底102的三指衬底保持器100。衬底保持器100包括保持器主体104以及从保持器主体104延伸出以与衬底102边缘相接触的三个导电支承棒106、108和110。虽然图1未具体示出，但支承棒106、108和110通常以V形或叉形结尾，以在传输和处理期间为衬底102提供稳定性。

在一些应用中，越来越希望使用不导电衬底。例如，玻璃衬底由于其重量轻和耐久性而被用于膝上型计算机的磁盘的制造中。然而，由于不能按照与导电衬底处理中相同的方式通过施加电压来偏置不导电衬底，因此在不导电衬底的处理中出现了问题。如上所述，在导电衬底的处理中，偏压可通过衬底保持器的支承棒施加到衬底。然而，鉴于保持不导电衬底以使其竖立以供处理的衬底保持器的V形或叉形支承棒遮蔽了衬底上与支承棒毗邻的区域的事实，这种方法在不导电衬底的情况下尚未被证明可行。该遮蔽阻止导电层在棒附近建立，从而阻止支承棒与导电膜之间的导电路径在不导电衬底上形成。因而，在导电衬底的情况下使用的同一电气路径(导电支承棒到磁盘)不能用于不导电衬底。在不导电衬底的情况下，通过在处理期间旋转衬底以保证支承棒不遮蔽与棒毗邻的导电层的形成，可克服该问题。然而，衬底旋转机构一般占用具有有限数目处理站的溅射工具上的一个处理站，从而降低了该工具的处理效率，且最终导致每个磁盘的处理成本更高。

因此，需要改进的用于处理不导电衬底的装置和方法，以便对不导电衬底进行电偏置以加强衬底处理步骤。

发明内容

根据本发明的概念，一种用于在真空处理室内偏置预金属化的不导电衬底的装置的实施例包括：适于保持衬底的衬底保持器；升降机构，其与衬底保持器配合以将衬底保持器按第一方向移至处理室内的接触位置，并按第二方向移至不接触位置；以及安装在处理室中固定位置的弹簧加压顺应机构。当衬底保持器在接触位置时，弹簧加压顺应机构与该预金属化的衬底电配合。弹簧加压顺应机构连接至处理室的偏压馈通，以使当衬底保持器在接触位置时该偏压馈通经由弹簧加压顺应机构对预金属化的不导电衬底施加偏压。本文参照两个示例性实施例描述弹簧偏置的顺应机构。在第一实施例中，在偏置板中提供至少一个导电片簧触点，以使当衬底保持器在接触位置时片簧触点与衬底上的金属化层配合。在第二实施例中，当衬底保持器在接触位置时，弹簧加压顺应机构使导电的上径向接触器与衬底上的金属化层电接触。在这些实施例中的每一个中，弹簧加压顺应机构被固定地安装在真空处理室内，以使衬底保持器与处理室内的弹簧加压顺应机构接触，而不是使弹簧加压顺应机构成为移进或移出处理室的衬底保持器的一部分。

根据本发明的概念，一种在真空处理室偏置预金属化的不导电衬底的方法的实施例包括：提供安装在处理室内固定位置的导电弹簧加压顺应机构，该顺应机构适于连接至处理室的偏压馈通；并且移动预金属化的不导电衬底以使其与弹簧加压顺应机构电配合，以使该偏压馈通经由该弹簧加压顺应机构向处理室中的预金属化衬底施加偏压。

根据本发明的以下具体描述，本发明的附加特征和优点对本领域普通技术人员将变得显而易见，其中实施例通过举例说明示出并描述。正如本领域普通技术人员将认识到的，本发明能够包括其他和不同实施例，且它的若干细节能包括各个方面的修改，这些都不背离本发明的范围。因此，本文中所提供的附图和描述应当被认为是说明性的而非限制性的。

附图简述

图1是示出传统衬底保持器的前侧视图。

图2是示出根据本发明的概念的用于静态偏置预金属化的不导电衬底的装置的实施例的示意图。

图3是示出根据本发明的概念的用于静态偏置预金属化的不导电衬底的装置的另选实施例的示意图。

图4是绘制出图3的本发明实施例的馈通偏压和衬底偏置电流与时间关系的曲线图。

具体实施方式