专利名称：用于减少缺陷的改进型碳束沉积室的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种离子束沉积碳覆膜，具体地说，设计一种将用离子束沉积碳覆膜形成的薄膜盘上的有害缺陷最小化的装置。
背景技术：
对于应用的薄膜盘日益增加的更高区域存储密度的需求意味着数据存储装置的读/写头和盘之间的磁距要减小。虽然可以通过降低读/写头在磁盘上的高度来改进薄膜存储介质上的数据密度，更可行的解决方法是减小施加在盘上的磁不活泼碳基保护膜的厚度。
特别期望施加在存储介质上的碳基保护膜特别薄。而且，特别希望该碳基保护膜特别硬，接近类金刚石的硬度。对于这种碳基保护膜的另一个希望是相对平滑的表面，以能够在盘上平滑地运转读/写头。
将存储介质上的类金刚石型碳保护覆膜的厚度减小至2-3nm的厚度，这是增加磁盘驱动的记录密度的一个主要关键点。等离子增强型化学气相沉积(PECVD)在存储介质上提供碳基层，其与传统溅射沉积形成的碳基层相比，表现为更密且更硬。
等离子是一种“离子化”的气体，其很热以至于这种等离子的原子失去一些电子并变为带电。
离子束加工在为电子装置制造中具有很多应用。离子化的气体可用于改进半导体基底的电学特性，如美国专利US 6,355,933和美国专利US2005/0016838所示。离子束加工还可用于例如生产高频微波集成电路和薄磁头，以及对磁盘施加薄膜层，该磁盘为数据存储装置即盘驱动器的必要部分。
离子束沉积具有两种基本配置。在“次级离子束沉积”或“离子束溅射”中，包括对于沉积薄膜不是必须的粒子的离子束被指向需要材料的靶，从而对其溅射，且溅射出的材料收集在基底上。次级离子束沉积可以为完全的惰性溅射过程。或者，可向离子源或沉积室中其它位置加入特定化学物质，以改变沉积薄膜与靶材料或与基底反应的化学特性。可通过或不通过离子源等离子或离子束的高能激发来实现。
本发明一般称为是“初级”或“直接”离子束沉积，在本发明的配置中，离子束可用于薄膜沉积。在与本发明相关的碳枪中，离子束源用于产生粒子流，该粒子流包括所需膜的组分，其聚集在基底上。在这种“初级”离子束沉积中，通过反应装置从引入离子源的气相前体化学物质形成沉积材料。通过将离子源作用于烃类气体(这里例如乙炔)而进行的离子束沉积可制成类金刚石型碳膜。
本发明要解决的问题是等离子材料在其中发生该离子束沉积的沉积室的内壁上的聚积，这里等离子材料指碳基等离子材料。具体地说，通过对前体乙炔气体的离子化并将这样释放的碳离子施加至磁性读/写盘上，碳枪将薄膜——金刚石硬度碳层以受控的方式施加至该磁性读/写盘上，其还会造成碳离子附着至其中设置有离子化沉积室的碳枪的内部空间的壁上，附着至离子化沉积室本身的壁上，附着至设置在壳体前端的开孔挡板的环形开口中的束准直环(beam collimating)，还附着至开孔挡板。其中，该束准直环在碳沉积过程中引导该离子束的指向。
特别关注开孔挡板和束准直环之间的连接(interface)。开孔挡板中的环形开孔在碳枪的碳沉积循环过程中保持束准直环。O形环设置在开孔挡板和束准直环之间以在碳枪的覆膜循环过程中密封该连接。
已知为了用清洗气体冲洗等离子沉积室，用以去除在沉积循环过程中附着至沉积室壁上的粒子；例如，参见Tripsas等的美国专利No.6.355.933，其中，从离子化壁免除污染的方法如下所示一种减少污染形成在具有沉积室和包含在其中的阴丝的离子源内的方法降低沉积室压力至低于大气压；向沉积室引入供给材料；向沉积室引入氧化气体；向阴丝施加电能以形成供给材料的离子；以及使氧化气体与在沉积室内形成沉积的污染反应。该方法有利地包括使氧化气体和形成离子或基团的聚合物反应，或与在沉积室内形成沉积的金属反应，从而防止沉积室中的覆膜结构元件损坏沉积，和防止减少离子源的寿命。
示出等离子粒子的离子束沉积和/或与其相关的沉积室清洁加工的其它专利包括Takahiro等的日本专利No.JP20011254179，参考文献D.Ochs和B.Cord发表与Appl.Phys.A78，637-639(2004)的“In Situ Oxygen PlasmaCleaning of a PECVD Source for Hard Disk Overcoats(用于硬盘覆膜的PECVD源的原地氧气等离子清洁)”，Veerasamy等的美国专利No.5,858,477，Naiko等的日本专利No.JP211229150，以及Klebanoff等的美国专利No.6,772,776。
发明内容
本发明的一个重要特征是由于减少了覆膜循环过程中碳粒子在碳枪外围的聚积，使得碳枪的生产率明显增长，其中，这种粒子可在沉积有碳覆层的薄膜盘上产生特别有害的缺陷。碳粒子也可能在处理薄膜盘的覆膜阶段之前附着至薄膜盘的表面并且会是特别有害的，因为这种粒子会产生通过普通盘和文档检测映射技术不能发现的缺陷。以证明这些粒子被证明在文档腐蚀测试中会导致盘驱动失败。
与本发明相关的碳枪已由Unaxis公司设计。保持有粒子沉积沉积室的碳枪的内部空间和沉积室本身一开始在相对短的操作时间内就接收到大量沉积在其上的碳粒子。在装置的覆膜循环过程中附着至沉积室和内部空间壁上的碳膜会产生碳粒子，该碳粒子会附着至盘的薄膜层上，并可能在完成的盘驱动装置中引起盘驱动失败。附着至束准直环和开孔挡板的碳粒子受到了特别关注。
为了减少这些粒子的形成，Unaxis公司已经设计了允许在一系列碳沉积循环后的氧气清洁步骤的碳枪，该清洁步骤用以去除在碳枪沉积室中的额外碳薄膜沉积，该额外碳薄膜沉积最终导致碳粒子的形成。
Unaxis碳枪的这种设计修改显著减少了碳粒子在碳沉积室中的形成。
然而，这种设计修改没有消除在位于刻蚀沉积室外的碳枪表面上的碳沉积的形成。在碳离子束通过盘外边缘后散射时形成这种沉积。因为这些沉积是相对高强度的，在相对短的操作时间后会出现剥落(从沉积表面分层和去除)，从而导致在碳沉积循环过程中在沉积室中的碳粒子的不可接受的高水平，这些碳粒子在向盘沉积碳覆膜的过程中附着至所述盘。
下面描述的结构显著减少了碳膜在沉积室开孔挡板的外表面上的聚积，从而显著减少了覆膜盘的失效并显著增加了碳枪的生产率。
所述碳枪为Unaxis Circulus碳沉积工具的附加组合件(add-or module)。在碳枪清洁循环过程中，碳枪的盖板或闸板与碳枪的可移动束准直环一起将碳枪的内部空间从保持有盘的沉积室分隔。当束准直环被拉出开孔挡板的开口并进入碳枪的内部空间至粒子沉积室的前方时清洁循环启动，且闸板或盖板在开孔挡板的开口前面转动，以接合与束准直环相连的O形环，用以在密封循环过程中密封内部空间。
束准直环本身具有大约为80mm的开孔，正在沉积的碳流流过该开孔用以在盘基底上线性沉积。束准直环的环形凸缘保护与开孔挡板相连的O形环不会在碳枪的沉积循环过程中聚积散布的碳。
在现有技术设计中，开孔挡板具有粗糙表面以减少沉积碳在板上的附着。然而，在相对较短的时间内，开孔挡板可产生对于其上沉积有碳覆层的成品盘的腐蚀性能显著有害的碳粒子。
在本发明中，重新设计了开孔挡板，以增加接收束准直环的环形开孔的尺寸。重新设计的碳枪的开孔挡板显著增加了现有技术设计中开孔挡板的开口的环形区域。从而，开孔挡板具有减小的表面积，并且在覆膜循环过程中，更少的粒子附着至碳枪的开孔挡板的表面上。
这样，档束准直环在O2等离子清洁循环过程中被收回至碳枪内部空间时，重新设计的开孔挡板的环形区域具有低得多水平的碳沉积。经过平衡清洁过程和沉积过程，碳膜不会以现有技术设计的水平聚积在开孔挡板的外部，显著增加了在需要清洁循环之前可以进行的覆膜循环的次数。
因此，在用于在基底上离子束沉积的装置中，所述装置包括壳体，其具有内部空间，构造成保持用于离子束沉积的沉积室；供电装置，用于在沉积室中产生等离子流；开孔挡板，其设置在壳体中离子沉积室的前方；开孔挡板中的环形开口；以及束准直装置，其设置在环形开口中，用以在装置的覆膜循环过程中引导受控等离子流向基底施加覆膜；本发明提供了一种改进形开孔挡板，其具有减小的表面积，以减少覆膜循环过程中在开孔挡板上的等离子沉积，其中，与等离子材料反应的气体被引入壳体的内部，以使得能够去除沉积在壳体中的等离子材料。
本发明还包括一种用于清洁在基底上离子束沉积的装置的改进方法，所述装置包括内部空间，其包括为了在盘上进行等离子的离子束沉积而构造的等离子沉积室；供电装置，用于在沉积室中产生等离子流，并被引至盘处以在其上施加薄膜覆层；设置在开孔挡板中的环形开口；以及束准直装置，其设置在环形开口中，用以在碳枪的覆膜循环过程中指引受控等离子流以向盘施加覆膜，且所述盘通过碳枪前方的支撑机构支撑在等离子沉积室前面。在覆膜循环过程中，当前体气体此处例如乙炔在沉积室中粒子化时，产生了碳膜。然而，在覆膜循环过程中以覆膜形式附着至盘上的离子化的碳，还附着至沉积室壁、开孔挡板、束准直环和其它在覆膜循环过程中暴露至等离子流的相关表面。在多次覆膜循环后，生成在这些表面上的碳必须被去除，因为在盘的覆膜循环之前或过程中，碳粒子可能会附着至出入沉积室的盘上，从而引起完成覆膜的盘的表面的不规则和潜在失效。
虽然技术中已知净化气体的使用，本发明提供一种在碳枪中的改进，用以使没有暴露至O2等离子的那些区域上的碳膜最小化。在清洁循环过程中，首先密封碳枪的内部空间；然后打开用于离子化沉积室的气体入口，以允许与聚积的碳膜反应的气体进入碳枪的内部空间。在本发明的碳枪中，优选清洁气体为氧气，其与碳反应以形成二氧化碳和一氧化碳气体，所述气体可从沉积室排出，几乎不留下任何碳残余。
本发明提供一种特别用于磁盘覆膜的改进。具体地说，该改进形碳枪包括以下装置，其中，开孔挡板的表面积的减少使得通常沉积在碳枪外部的碳膜转而沉积在束准直环上，该束准直环随后在清洁循环过程中被O2等离子清除。
结合以下附图对本发明进行详细说明，其中，在全部示图中，相同的标记代表相同的结构。所述附图中图1为采用本发明的碳枪之一的侧视平面图。
图2A为在结碳后进入图1所示碳枪的内部空间中的开口端的平面图。
图2B为在氧气清洁后进入图1所示碳枪的内部空间中的开口端的平面图。
图3A为安装在盘的覆膜部位的相对侧的一对碳枪的示意性侧视图，在覆膜循环中，所述两个碳枪都被激发以覆盖盘的相对侧。
图3B为安装在盘的覆膜部位的相对侧的一对碳枪的示意性侧视图，其中，开始清洁循环。
图3C为安装在盘的覆膜部位的相对侧的一对碳枪的示意性侧视图，其中，正在进行清洁循环。
图4为示出当使用优选设计时，在缺陷出现之前，碳枪操作时间的显著增长的示图。
具体实施例方式
在具体描述本发明之前，需要理解本发明不限于具体流体、生物分子或器件结构，这些是可以变化的。还应该理解此处使用的专业术语只是用于描述具体实施例，并不作为限制。
需要注意的是在本说明书和所附权利要求书中，名词未指明数量时既包括单数形式，也包括复数形式，除非文中明确指明。因此，例如，“盘”既包括多张盘，也包括单张盘，“特征”既包括多个特征，也包括一个特征，等等。
在本发明的说明和权利要求中，以下专业术语应根据下文中给出的定义来使用。
术语“离子”在习惯用法中是指带电的原子或分子，即包括不等数量的质子和电子的原子或分子。正离子包括的质子数多于电子数，而负离子包括的电子数多于质子数。
因此，此处使用的术语“离子化沉积室”是指在其中从输入至沉积室的流体或气体形成离子的沉积室。
“可选的”或“可选地”表示下面描述的情况可以出现也可以不出现；从而该说明包括该情况发生的实例，也包括该情况不发生的实例。
术语“等离子”是指离子化气体，且一般认为是一种物质的特殊相。“离子化”表示至少一个电子从构成该气体的分子的主体结构中迁移。自由电子使得等离子导电，从而其与电磁场强烈耦合。
术语“辐射”用于其原始含义，是指以沿介质传播的波扰动的形式发射和传播能量，使得能量从介质的一个粒子传播至另一个粒子，而不引发介质本身的永久位移。这样，辐射可以指，例如电磁波，也可以是无线电频率波。
术语“大致”，例如在词组“大致相同的元件”中，是指彼此偏差不到1 0％，优选不到5％，更优选为不到1％，且最优选为不到0.1％的元件。类似地，词组“大致相同的元件”是指在物理特性方面没有偏离的元件。例如，“大致相同的元件”彼此相差不到10％，优选不到5％，更优选为不到1％，且最优选为不到0.1％。术语“大致”的其它用法还包括类似定义。
此处使用的术语“基底”是指任何具有在其上可施加覆膜的表面的材料。在本发明的优选实施例中，基底为用于数据存储装置例如盘装置的磁盘。
尽管等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积的碳层比传统溅射沉积法制备的碳层更硬且更密，但PECVD沉积碳的重要问题是长时间操作后碳源内产生的粒子对碳膜的污染。该粒子的产生强烈限制了该源的运行时间。
尽管已知可通过原地间歇式氧气等离子工艺清洁这样的碳，以避免这种粒子的产生，但清洁工艺的改进对仪器的操作在以下方面具有显著贡献，降低了仪器的故障时间，减少了粒子的产生，并降低了成品盘的失效率。
采用本发明的碳枪10如图1的透视图所示。图1中示出一个碳枪10。碳枪使用乙炔(C2H2)作为前体气体。该前体气体被碳枪10离子化，产生乙炔(C2H2)离子，将乙炔离子朝向安装在盘处理站的磁盘加速离子，下面将描述该盘处理站。Unaxis Corporation制造了一种可采用本发明的改进的命名为CarbonGun(碳枪)的装置，但本发明的应用不限于CarbonGun(碳枪)，且本发明应用于CarbonGun(碳枪)不应理解为是对本发明的限制。
在图2A中，可看到在明显碳沉积聚集后并在清洁循环开始之前的碳枪10的内部空间。
在图2B中，可看到在氧气清洁之后的碳枪10的内部空间。
图3示意性示出两个碳枪10，每个碳枪10为另一个的镜像，且每个碳枪10安装在盘处理站(disk processing station)14的相对侧上。在图3A中，两个碳枪都处于覆膜循环过程中。为了便于阅读，将左手侧的碳枪10指定为碳枪10A，而右手侧的碳枪10指定为碳枪10B。因为所述碳枪10共用相同的构件，所以为了方便读者，只对左手侧的碳枪10做出标记。除非需要，即除非当该构件具体真对特定碳枪10时，不在指示构件的标号后加入尾标A或B。
所述碳枪10包括壳体12A和12B，并安装在处理站14上，但通过可转动的盘保持件16彼此分离，该盘保持件16设置在位于碳枪10A和10B的壳体12A和12B之间的处理站14中，但通过设置在每个壳体12A和12B中的相同碳枪元件而连接。分离的O形环18设置在盘保持件16的相对侧上。每个碳枪10具有可滑动的开孔挡板20，该开孔挡板20在盘保持件16的相对侧上接合O形环18，用以在壳体12A和12B之间提供密封表面。开孔挡板20中的环形开口19接收束准直环22。
束准直环22具有环形外凸缘24，并在凸缘24的内径28处具有环形延伸部26，其总体垂直于凸缘24并从该处向前延伸，即，朝向通过处理站14的的夹头17保持在盘保持件16中的盘44。离子束装置环22的环形延伸部26的直径明显小于开孔挡板20中的环形开口19的直径，以最小化盘44的过喷。O形环30在邻近开口19处将开孔挡板20的内边缘32和束准直环22的凸缘24的外边缘33接合，用以相对于开孔挡板20密封，并在壳体12A和12B之间提供封闭。通过离子束装置环22的凸缘24使O形环30不受碳沉积。
为了完成壳体12A和12B之间的分离，开孔挡板20的外端34设置为在分别用于碳枪10A和10B的壳体12A和12B之间的处理站14的突起36中邻近壳体12A和12B的内壁35处。
每个碳枪10的壳体12包括保持等离子沉积室40的内部空间39，该等离子沉积室40用于将通过气体入口42进入沉积室40的前体气体离子化。该离子化过程是已知的，并且仅已在此提出的本发明的构思的基本结构的方式进行描述。
因为对于每个碳枪10A和10B而言，碳枪10的操作循环相同，所以下面仅具体说明左手侧的碳枪10A的操作。
盘或基底44通过夹头17被保持在处理站14的盘保持件16中的适当位置处。在盘处理过程中，盘保持件16绕一转动中心(未示出)转动，对于盘处理过程中需要的一系列步骤，其转动至处理站14的一系列位置。在图3中示出的碳枪位置处，处理站14停止以对准碳枪10之间的盘44，且碳枪10被激发以在盘44的相对侧上施加薄膜碳覆层。在碳枪10A的这个覆膜循环过程中，气体入口42打开以允许前体气体进入等离子沉积室40。在此处描述的应用中，乙炔(C2H2)用作前体气体，但也可使用其它碳基气体，例如，甲烷(CH4)也是可以的。为了更好地控制离子化过程，也可以将前体气体和惰性气体混合，例如氩气(Ar)。
前体气体的离子化产生乙炔离子云，其可通过束准直环22以受控的方式施加至盘44，以在盘44上提供均匀厚度(2-5nm)的碳薄膜。然而，过剩的乙炔离子和没被用于覆盖在盘44上的含碳基团扩散至整个壳体12A的内部空间39和等离子沉积室40，并覆盖壳体12A的内壁35、等离子沉积室40的内壁48和开孔挡板20。束准直环22遮蔽O形环30使其不受碳沉积影响。在的开孔挡板的周边缘32邻近环形开口19处累积碳受到特别关注。在几个覆膜循环后，碳累积变得密集，对负面地影响覆膜盘的失效。自由碳离子可附着于盘并导致表面不规则，其可能降低盘的性能，甚至引起盘的失效。
尽管已知向离子化沉积室中引入活性气体，例如氧气(O2)，以“清洗”沉积室并减少碳累积，本发明提供先前技术不能达到的效率，并在清洁循环中特别有用。
在覆膜循环中，闸板或盖板50设置在壳体12A的内部中邻近等离子沉积室40的位置处，但偏出而离开等离子沉积室40的前部、束准直环22和盘44之间的路径，以便不干涉覆膜循环。
为了启动清洁循环，如图3B所示，碳枪10处于空载状态，未使用离子化沉积室40处于未使用状态且前体气体源与其断开。束准直环22被引入壳体12A的内部，且束准直环22的凸缘24邻近但不接触离子化沉积室40的前部。束准直环22的环形延伸部26从壳体12A和12B之间的盘处理站14以及开孔挡板20的开口19撤出，从而完全容纳在壳体12A的内部39中。然后，如图3B所示，盖板50转动，并定位在总体平行于开孔挡板20中的开口19、但与延伸部26的两端和开孔挡板20分离的被固定位置处。
如图3C所示，开孔挡板20沿壳体12A的内壁35的轴向运动，将开孔挡板20从O形环18分离，并使得O形环30被夹住在盖板50的外壁50’和开孔挡板20的内壁20’之间。
在壳体12A的内部空间这样被密封的情况下，清洁气体，例如氧气，被引入壳体12A的内部空间39。为了获得有关清洁处理的更具体的讨论，可参考D.Ochs和B.Cord的“In Situ Oxygen Plasma Cleaning of a PECVDSource for Hard Disk Overcoats(用于硬盘覆膜的PECVD源的原地氧气等离子清洁)”。
本发明的开孔挡板20的开口19被扩大，以在覆膜循环过程中使更少的开孔挡板表面暴露至碳离子。对碳枪结构的这些改动会导致缺陷出现前碳枪操作时间的显著增加。具体地说，在需要系统清洁前，盘的覆膜循环操作的次数已经增长了7倍。
图4证明使用改进的设计，对于溅射的数量(9000多零件)，缺陷持续保持在低水平，而碳枪的原设计示出，在少至1400个零件被溅射后，缺陷量就会显著上升。因此，开孔挡板20的表面积相对小的减小量导致了碳枪生产率7倍的增长，即，在需要开始清洁循环之前，通过碳枪覆膜的盘的产量增长了7倍。
应该理解虽然结合具体的优选实施例说明了本发明，前述说明和随后的例子只是示例性的而不限制本发明的范围。其它方面、优点和修改将对本领域的技术人员而言是明显的。
在此引用的所有专利、专利申请、期刊文章和其它参考文献都就其全文引为参考。
权利要求
1.一种用于在基底上进行离子束沉积的改进装置，所述装置包括壳体，其具有内部空间，构造成保持用于离子束沉积的沉积室；供电装置，用于在所述室中产生等离子流；开孔挡板，其设置在壳体中离子沉积室的前方；开孔挡板中的环形开口；束准直装置，其设置在环形开口中，用以在所述改进装置的覆膜循环过程中引导受控等离子流向基底施加覆膜；以及密封装置，其可与开孔挡板接合；所述改进包括具有减小表面积的开孔挡板，以减少覆膜循环过程中在开孔挡板上的等离子沉积，从而最小化在装置的清洁循环过程中装置上未经过清洁的区域上的碳膜的沉积，其中，与等离子材料反应的气体被引入壳体的内部，以使得能够去除沉积在壳体内部空间中的等离子材料。
2.如权利要求1所述的改进装置，其中，所述开孔挡板中的环形开口被扩大，以减小在装置覆膜循环过程中，开孔挡板上碳粒子沉积的表面积。
3.如权利要求2所述的改进装置，其中，所述开孔挡板设置在沉积室和基底之间的所述壳体的前端。
4.如权利要求3所述的改进装置，其中，所述束准直装置包括环形凸缘，当束准直装置安装在开孔挡板的环形开口中时，所述凸缘可与开孔挡板接合。
5.如权利要求4所述的改进装置，其中，在所述开孔挡板和所述束准直装置之间设置O形环，且在装置的覆膜循环过程中，通过设置在束准直环的邻近开孔挡板的部分上的凸缘，避免所述O形环受到碳沉积。
6.如权利要求3所述的改进装置，其中，所述束准直装置包括具有朝向基底的内延伸部的环，以及与设置在凸缘和开孔挡板之间的O形环接合的外凸缘，用以在装置的覆膜循环过程中，屏蔽开孔挡板的开口的O形环和环形边缘不受到碳膜沉积。
7.如权利要求6所述的改进装置，其中，所述改进装置包括收回装置，用于在装置的清洁循环过程中接合束准直环并将其引入壳体内部。
8.如权利要求1所述的改进装置，其中，所述基底包括磁盘。
9.如权利要求1所述的改进装置，其中，所述密封装置包括可移动的闸板或盖板，其在装置的清洁循环过程中覆盖开孔挡板的开口。
10.如权利要求9所述的改进装置，其中，所述密封装置包括与可移动的闸板或盖板接合的O形环。
11.如权利要求10所述的改进装置，其中，所述密封装置包括面向可移动闸板或盖板的可滑动开孔挡板。
12.如权利要求11所述的改进装置，其中，所述O形环被夹住在可移动的盖板和可滑动的开孔挡板之间，以在装置的清洁循环过程中提供对壳体的前端的密封。
13.一种用于清洁离子束沉积装置的改进方法，所述装置包括壳体，其具有内壁，并构造成保持用于离子束沉积的沉积室；设置在离子束沉积室前面的开孔挡板；束准直环，其设置在开孔挡板的环形开口中；以及供电装置，用于在沉积室中产生等离子流，所述离子束将被引至基底以在所述基底上施加覆膜；清洁装置，其用于在基底的覆膜循环过程中，清洁壳体的内部和沉积在所述壳体的内部的等离子材料的沉积室；所述改进方法包括以下步骤在开孔挡板中提供扩大的开口，以减小要清洁的表面积，通过收回装置将束准直环引入壳体的内部用以清洁，通过密封装置密封壳体，以及使得反应气体在清洁循环过程中通过气体入口装置进入壳体的内部，所述气体与沉积在壳体的内壁上的等离子材料反应，以便能够去除沉积在壳体内部空间中的等离子材料。
14.如权利要求13所述的改进方法，其包括以下步骤转动闸板或盖板以设置在开孔挡板的束准直环和开口之间。
15.如权利要求14所述的改进方法，其包括以下步骤将束准直环设置成具有朝向基底内延伸部和接合O形环的外凸缘，从而在覆膜循环过程中，保护开孔挡板的开口的O形环和环形边缘不受到碳沉积。
16.如权利要求13所述的改进方法，其中，所述引入步骤包括使用引入装置以接合束准直环并将其引入壳体内部以便清洁。
17.如权利要求13所述的改进方法，其中，所述密封步骤包括转动可移动盖板至与密封装置的O形环的一侧接合的位置。
18.如权利要求17所述的改进方法，其中，所述密封步骤包括移动可滑动开孔挡板以接合O形环的相对侧。
19.如权利要求18所述的改进方法，其中，所述密封步骤包括将O形环夹住在可移动盖板和可滑动开孔挡板之间以形成密封。
20.一种用于在基底上离子束沉积的改进装置，所述装置包括一对壳体，每个壳体具有内部空间，其构造成保持用于离子束沉积的沉积室；供电装置，用于在沉积室中产生等离子流；开孔挡板，其设置在每个壳体中离子沉积室的前方；设置在开孔挡板中的环形开口；束准直装置，其设置在环形开口中，用以在装置的覆膜循环过程中引导受控等离子流从每个壳体向基底的相对侧施加覆膜；以及密封装置，其接合开孔挡板以密封壳体；所述改进包括具有减小表面积的开孔挡板，以减少覆膜循环过程中在开孔挡板上的等离子沉积，从而最小化在装置的清洁循环过程中装置上未经过清洁的区域上的碳膜的沉积，其中，与等离子材料反应的气体被引入壳体的内部，以使得能够去除沉积在壳体内部空间中的等离子材料。
21.一种用于在基底上进行离子束沉积的改进碳枪，所述碳枪包括壳体，其具有内部空间，并构造成保持用于离子束沉积的沉积室；供电装置，用于在沉积室中产生等离子流；开孔挡板，其设置在壳体中离子沉积室的前方；设置在开孔挡板中的环形开口；以及束准直环，其设置在环形开口中，用以在碳枪的覆膜循环过程中引导受控等离子流向基底施加覆膜；所述改进包括具有减小表面积的开孔挡板，以减少覆膜循环过程中在开孔挡板上的等离子沉积，从而最小化在装置的清洁循环过程中装置上未经过清洁的区域上的碳膜的沉积，其中，与等离子材料反应的气体被引入壳体的内部，以使得能够去除沉积在壳体内部空间中的等离子材料。
全文摘要
本发明公开了一种改进的碳束沉积室，其显著减少了在室的开孔挡板的外表面上的碳膜的聚积，从而显著增加了可在需要系统清洁或硬件替换之前处理的盘的数量，从而显著减少了覆膜盘的盘失效并显著增加了碳枪的生产率。
文档编号G11B5/84GK1986876SQ20061016677
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月14日 优先权日2005年12月21日
发明者唐纳德·K·格拉布斯, 黄德明, 王劲柳, 理查德·L·怀特 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司