亥姆霍兹线圈辅助pecvd碳源的制作方法
【技术领域】
[0001]本文提供了涉及等离子体增强化学气相沉积(“PECVD”)的装置和方法。
【背景技术】
[0002]控制介质碳覆盖(C0C)膜生长的均匀性能影响介质的机械和记录性能。对于介质腐蚀、碳润滑问题和耐久性问题，具有最薄C0C的盘的面积引起最大的风险。由于磁头-介质间隔变化，圆周周围一圈(0AR)碳厚度均匀性影响位错误率(BER)OAR性能。记录子系统性能受到由于介质覆盖不均匀性引起的BER变化的限制。
【发明内容】
[0003]本文提供了亥姆霍兹线圈辅助PECVD的装置和方法。
[0004]例如在某些实施例中，装置包括至少两个碳源沉积工具用于发射电子、集成在碳源沉积工具内的至少两个反射极性后钮扣永磁体用于反射发射电子，以及集成在碳源沉积工具内的至少两个成对极性亥姆霍兹线圈用于形成均匀平行磁场线以便限制发射电子以使碳均匀地沉积在两侧介质盘的表面上。
【附图说明】
[0005]图1示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源的概览的框图。
[0006]图2示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源的概览流程图的框图。
[0007]图3示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源装置的概览流程图的框图。
[0008]图4示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源沉积的概览流程图的框图。
[0009]图5仅出于说明性目的示出一个实施例的阳极柱周围电子环形漂移的示例。
[0010]图6仅出于说明性目的示出一个实施例的成对极性亥姆霍兹线圈的示例。
[0011]图7仅出于说明性目的示出一个实施例的磁瓶的概念的示例。
[0012]图8仅出于说明性目的示出一个实施例的安装在碳源上Η线圈的示例。
[0013]图9仅出于说明性目的示出一个实施例的集成在两侧碳源上的成对极性亥姆霍兹线圈的示例。
[0014]图10仅出于说明性目的示出一个实施例的具有集成成对亥姆霍兹线圈的NCT源对的截面图的示例。
[0015]图11仅出于说明性目的示出一个实施例的集中电子的示例。
[0016]图12仅出于说明性目的示出一个实施例的不均匀碳覆盖在盘上的示例。
[0017]图13仅出于说明性目的示出一个实施例的均匀碳覆盖在盘上的示例。
[0018]图14仅出于说明性目的示出一个实施例的Η线圈磁场与电流的关系的示例。
【具体实施方式】
[0019]在以下描述中，对附图进行了参考，附图构成了示例的一部分且在其中作为示例示出了可实践本发明的具体示例。要理解，可应用其它实施例并作出结构改变而不会脱离实施例的范围。
[0020]概览:
[0021]应当注意，接下来的描述，例如，就亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源而言是出于说明性目的而进行描述的并且下面的系统能应用于任意数量和多种类型的材料沉积处理。在一个实施例中，可使用成对极性亥姆霍兹线圈配置亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源。使用本发明，亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源可被配置为包括至少两个反射极性后钮扣永磁体并且可被配置为包括与成对极性亥姆霍兹线圈连接的至少两个成对电流。
[0022]图1示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源的概览的框图。图1示出第一碳源沉积工具100，包括第一反射极性后钮扣永磁体110、第一成对极性亥姆霍兹线圈120、第一电流130、第一等离子体160、均匀平行轴向磁场线140、2侧介质盘的第一侧151以及2侧介质盘150。图1示出第二碳源沉积工具101，包括第二反射极性后钮扣永磁体
111、第二成对极性亥姆霍兹线圈121、第二电流131、第二等离子体161、均匀平行轴向磁场线140、2侧介质盘的第二侧152以及2侧介质盘150。亥姆霍兹线圈被用于产生能控制碳源内等离子体密度和均匀性的磁场。
[0023]通过热电子发射，NCT(新技术碳)源使用热细丝阴极来发射电子。那些电子的加速导致了 PECVD(等离子体增强化学汽相沉积)介质覆盖工艺中的等离子体。等离子体物理学和表面化学(在室内所有表面上，包括盘)规定了碳薄膜的均匀性、沉积率以及性质。尽管永磁体用于使等离子体离开腔室壁，然而在腔室的中心部分内没有显著的磁场用以控制源腔室内等离子体密度及分布。
[0024]由于热细丝阴极(电流流过其中的金属丝)的基本性质，来自细丝的主电子对等离子体的贡献很大程度上是不受控制的。磁场能强烈地影响电子迀移率，即电子喜欢沿着磁场线而不是垂直于磁场线传播。增加对从第一成对极性亥姆霍兹线圈120与第二成对极性亥姆霍兹线圈121磁场的控制稳定了 NCT源的中心处很大程度上不受控制的等离子体。
[0025]详细描述:
[0026]图2示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源的概览流程图的框图。磁场用于控制PECVD碳源内的等离子体密度及分布。亥姆霍兹线圈在安装在2侧沉积系统的每个碳源上的分开的线圈之间产生均匀磁场。磁场强度及梯度能被控制以优化碳沉积过程。
[0027]图2示出从2侧碳源沉积工具发射电子200。使用亥姆霍兹线圈成对极性模块集中电子210。使用配置为在磁瓶的末端收缩磁场的后钮扣永磁体模块反射电子发射220。均匀碳的等离子体沉积覆盖在2侧介质盘上230。因为介质沉积工具是2侧的，在腔室的每侧(盘在中间)的每个NCT源上放置单个线圈产生用于亥姆霍兹场产生的自然配置，这将使两个源受益。场与源同轴，或垂直于盘表面。亥姆霍兹场产生控制了电子的传播路径，其中，由于平行磁场，电子被限制在中间，并且由于磁镜效应，电子从末端反射。由于较高的磁场密度，发生了在末端的反射，而该反射导致了在瓶的中心的高能电子的较大密度。一个实施例的NCT源的后钮扣永磁体被配置有极性，当2NCT源被组合在溅射工具上时，该极性产生磁瓶。
[0028]图3示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源装置的概览流程图的框图。图3示出将等直径的至少两个亥姆霍兹线圈集成在2侧碳源沉积工具的每侧上300。集成包括关于线圈直径隔开至少两个亥姆霍兹线圈310。通过对碳源的后钮扣永磁体配置极性以使高能电子反射到亥姆霍兹线圈磁场密度的中间315，增强由均匀轴向磁场对电子的集中。
[0029]通过使等极性电流流过每个亥姆霍兹线圈的金属线320，产生均匀轴向磁场。当线圈的直径或放置(位置)改变时，电流调整器可用于调节通过成对极性亥姆霍兹线圈的电流。电流调整器可用于调节通过成对极性亥姆霍兹线圈的电流以改变磁场的形状和大小，例如磁瓶形状。在亥姆霍兹线圈之间的空间里沿着亥姆霍兹线圈的轴产生均匀轴向磁场330限制电子的传播路径。通过在介质2侧碳源沉积工具腔室的中间放置介质基片340，获得碳的均匀沉积。一个实施例的通过热电子发射从每个碳源沉积工具发射电子350，提供碳材料。
[0030]图4示出一个实施例的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源沉积的概览流程图的框图。图4示出包括通过热电子发射从每个碳源沉积工具发射电子450的亥姆霍兹线圈辅助PECVD碳源沉积过程。亥姆霍兹线圈施加的场将平行于正向偏置阳极表面，柱及环部分两者。沿着亥姆霍兹线圈的轴控制沿着均匀平行轴向磁场线的电子热电子发射的传播路径460。磁瓶的创建将增加NCT等离子体的电离，因为电子将花费更多的时间在源的中心。
[0031]通过用轴向磁场将电子限制在源的中心470，增加电子的密度。由交叉的电场和磁场(EXB漂移)引起的围绕中心柱并且沿着环的表面的环形电子漂移将增强在阳极表面的电离并且改善阳极柱附近的圆周等离子体均匀性。通过在碳源腔室的中心均匀地分布高能电子480，