JP2002020864A - 磁性薄膜用のスパッタリング装置及び磁性薄膜形成方法 - Google Patents
磁性薄膜用のスパッタリング装置及び磁性薄膜形成方法Info
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- JP2002020864A JP2002020864A JP2000203459A JP2000203459A JP2002020864A JP 2002020864 A JP2002020864 A JP 2002020864A JP 2000203459 A JP2000203459 A JP 2000203459A JP 2000203459 A JP2000203459 A JP 2000203459A JP 2002020864 A JP2002020864 A JP 2002020864A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板に対してスパッタ粒子が斜めに入射する
ように基板とターゲットを配置して、かつ、基板を自転
させることにより、異方性比率の高い磁性薄膜を均一性
良く形成する。 【解決手段】 三つの円形のターゲット10、12、1
4と、一つの円形の基板16の間に、同一形状の三つの
分布修正板18、20、22が配置されている。自転す
る基板16の回転中心とターゲット18の中心は距離L
だけオフセットしており、基板16の中心とターゲット
10の表面の中心とを結ぶ線分52は、基板16の表面
の法線54に対して角度αだけ傾斜している。これによ
り、ターゲット10から基板16に向かうスパッタ粒子
は基板16に対して斜めに入射することになり、基板1
6上に形成される薄膜が磁気異方性を示すようになる。
ように基板とターゲットを配置して、かつ、基板を自転
させることにより、異方性比率の高い磁性薄膜を均一性
良く形成する。 【解決手段】 三つの円形のターゲット10、12、1
4と、一つの円形の基板16の間に、同一形状の三つの
分布修正板18、20、22が配置されている。自転す
る基板16の回転中心とターゲット18の中心は距離L
だけオフセットしており、基板16の中心とターゲット
10の表面の中心とを結ぶ線分52は、基板16の表面
の法線54に対して角度αだけ傾斜している。これによ
り、ターゲット10から基板16に向かうスパッタ粒子
は基板16に対して斜めに入射することになり、基板1
6上に形成される薄膜が磁気異方性を示すようになる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は磁気記録媒体の磁
性薄膜を形成するためのスパッタリング装置と、このス
パッタリング装置を使った磁性薄膜形成方法に関するも
のである。
性薄膜を形成するためのスパッタリング装置と、このス
パッタリング装置を使った磁性薄膜形成方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年のハードディスク装置(HDD)の
面記録密度は驚異的な勢いで伸びている。現在の面記録
密度は1平方インチ当たり20〜35Gビットが実証さ
れており、将来的には1平方インチ当たり100Gビッ
トになると言われている。面記録密度を向上させるのに
効果的な手段としては、記録媒体の薄膜化や、ヘッド記
録再生部と磁気記録媒体との間隙(以下、ヘッド浮上量
と呼ぶ)の減少が挙げられる。なお、ヘッド記録再生部
と磁気記録媒体との間隙について言及すると、面記録密
度に直接関係するものは厳密には磁気的スペーシングで
あるが、この明細書では、上記間隙は、ヘッド記録再生
部と磁気記録媒体との物理的な間隙(ヘッド浮上量)を
指している。
面記録密度は驚異的な勢いで伸びている。現在の面記録
密度は1平方インチ当たり20〜35Gビットが実証さ
れており、将来的には1平方インチ当たり100Gビッ
トになると言われている。面記録密度を向上させるのに
効果的な手段としては、記録媒体の薄膜化や、ヘッド記
録再生部と磁気記録媒体との間隙(以下、ヘッド浮上量
と呼ぶ)の減少が挙げられる。なお、ヘッド記録再生部
と磁気記録媒体との間隙について言及すると、面記録密
度に直接関係するものは厳密には磁気的スペーシングで
あるが、この明細書では、上記間隙は、ヘッド記録再生
部と磁気記録媒体との物理的な間隙(ヘッド浮上量)を
指している。
【0003】記録密度を高めるためには、トラック密度
や線記録密度を高めることが有用であり、このために
は、媒体からの漏れ磁束を捕らえやすくするために前記
ヘッド浮上量を低下させることが必要になる。また、線
記録密度を上げるためには、磁気記録媒体の保磁力(H
c)を大きくし、残留磁束密度(Br)と記録媒体の厚
さ(t)を小さくすればよいことが知られている。
や線記録密度を高めることが有用であり、このために
は、媒体からの漏れ磁束を捕らえやすくするために前記
ヘッド浮上量を低下させることが必要になる。また、線
記録密度を上げるためには、磁気記録媒体の保磁力(H
c)を大きくし、残留磁束密度(Br)と記録媒体の厚
さ(t)を小さくすればよいことが知られている。
【0004】ところが、記録媒体を薄膜化すると、結晶
粒が小さくなり、また結晶粒のバラツキが大きくなる。
小さな結晶粒の数が増加すると、媒体に記録したデータ
の磁化方向が熱の影響で不安定になり、記録したデータ
が消失する、という熱磁気緩和現象が発生する問題があ
った。これを解決するためには、室温の熱振動エネルギ
に対する磁気的異方性エネルギの比率を高くすることが
必要である(NIKKEI ELECTRONICS BOOKS 「超高密度外
部記憶装置の新展開」、 p.71-80、1998、日経BP社、
「熱揺らぎの研究成果、長手記録の限界を見極め
る」)。
粒が小さくなり、また結晶粒のバラツキが大きくなる。
小さな結晶粒の数が増加すると、媒体に記録したデータ
の磁化方向が熱の影響で不安定になり、記録したデータ
が消失する、という熱磁気緩和現象が発生する問題があ
った。これを解決するためには、室温の熱振動エネルギ
に対する磁気的異方性エネルギの比率を高くすることが
必要である(NIKKEI ELECTRONICS BOOKS 「超高密度外
部記憶装置の新展開」、 p.71-80、1998、日経BP社、
「熱揺らぎの研究成果、長手記録の限界を見極め
る」)。
【0005】以上述べたように、熱揺らぎを防ぐために
は、磁気記録媒体の磁気異方性を高くすることが必要に
なる。磁気異方性を高める手段としては、磁気記録媒体
の円形基板の表面に、円周方向に延びる微細な凹凸(テ
クスチャ)を形成することが知られている。
は、磁気記録媒体の磁気異方性を高くすることが必要に
なる。磁気異方性を高める手段としては、磁気記録媒体
の円形基板の表面に、円周方向に延びる微細な凹凸(テ
クスチャ)を形成することが知られている。
【0006】ところが、ヘッド浮上量の減少に伴い、上
記テクスチャの深さは、従来の5nmから現在は0.3
〜1.0nmと非常に小さくなってきていて、テクスチ
ャに依存していた従来の磁気異方性が得られにくくなっ
てきている。そのために、別の手段として、スパッタリ
ング装置のターゲットの表面形状を工夫してスパッタ粒
子を基板に対して斜めに入射させ、これによって磁気異
方性を高めることが知られている。例えば、特開昭63
−127432号公報に記載の技術では、ターゲットの
表面に放射状の溝を形成している。また、特開平1−2
27224号公報に記載の技術では、ターゲットの表面
に同心円状に複数のV状の溝を形成している。
記テクスチャの深さは、従来の5nmから現在は0.3
〜1.0nmと非常に小さくなってきていて、テクスチ
ャに依存していた従来の磁気異方性が得られにくくなっ
てきている。そのために、別の手段として、スパッタリ
ング装置のターゲットの表面形状を工夫してスパッタ粒
子を基板に対して斜めに入射させ、これによって磁気異
方性を高めることが知られている。例えば、特開昭63
−127432号公報に記載の技術では、ターゲットの
表面に放射状の溝を形成している。また、特開平1−2
27224号公報に記載の技術では、ターゲットの表面
に同心円状に複数のV状の溝を形成している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ターゲットの表面形状
を工夫した上述の従来技術を用いると、特殊な表面形状
をしたターゲットを作る必要があり、その製造が困難で
あり、また高価になるという問題がある。
を工夫した上述の従来技術を用いると、特殊な表面形状
をしたターゲットを作る必要があり、その製造が困難で
あり、また高価になるという問題がある。
【0008】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、特殊な表面形状
のターゲットを使うことなしに、所望の磁気異方性を示
す磁性薄膜を形成できるようなスパッタリング装置を提
供することにある。また、この発明の別の目的は、その
ようなスパッタリング装置を使った磁性薄膜の形成方法
を提供することにある。
めになされたものであり、その目的は、特殊な表面形状
のターゲットを使うことなしに、所望の磁気異方性を示
す磁性薄膜を形成できるようなスパッタリング装置を提
供することにある。また、この発明の別の目的は、その
ようなスパッタリング装置を使った磁性薄膜の形成方法
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明のスパッタリン
グ装置は、複数のターゲットの中心と基板の中心とをず
らせて配置している。好ましくは、同一の配置円の円周
上に等間隔に複数のターゲットを配置するとともに、前
記配置円の中心と同心になるように基板を配置してい
る。そして、基板をその中心回りに自転させて成膜する
ことができる。ターゲットの表面は基板の表面に平行で
ある。さらに、基板に対してスパッタ粒子を斜めに入射
させるために、各ターゲットの表面の中心と基板の表面
の中心とを結ぶ線分と、基板の表面の法線とのなす角度
(以下、代表入射角度という。)が40度以上になるよ
うにしている。具体的には、基板中心とターゲット中心
とのオフセット距離と基板表面とターゲット表面との距
離との比率を適切に定めることで、上述の代表入射角度
を40度以上にすることができる。このように斜め入射
にすることにより、磁性薄膜の異方性比率を向上させる
ことができる。この場合、ターゲットの表面は平坦面で
よく、従来技術のような特殊な溝を形成する必要はな
い。ここで、ターゲットの表面の「平坦」の意味は、特
殊な溝を意図的に形成していないことを指している。タ
ーゲットの表面は、スパッタの進行に伴ってエロージョ
ン領域が形成され、これによって、ターゲットの表面に
いくらかの凹凸が生じるのはやむを得ない。このような
凹凸が形成されても、意図的な溝を形成していないとい
う意味で、表面が「平坦」なターゲットである。
グ装置は、複数のターゲットの中心と基板の中心とをず
らせて配置している。好ましくは、同一の配置円の円周
上に等間隔に複数のターゲットを配置するとともに、前
記配置円の中心と同心になるように基板を配置してい
る。そして、基板をその中心回りに自転させて成膜する
ことができる。ターゲットの表面は基板の表面に平行で
ある。さらに、基板に対してスパッタ粒子を斜めに入射
させるために、各ターゲットの表面の中心と基板の表面
の中心とを結ぶ線分と、基板の表面の法線とのなす角度
(以下、代表入射角度という。)が40度以上になるよ
うにしている。具体的には、基板中心とターゲット中心
とのオフセット距離と基板表面とターゲット表面との距
離との比率を適切に定めることで、上述の代表入射角度
を40度以上にすることができる。このように斜め入射
にすることにより、磁性薄膜の異方性比率を向上させる
ことができる。この場合、ターゲットの表面は平坦面で
よく、従来技術のような特殊な溝を形成する必要はな
い。ここで、ターゲットの表面の「平坦」の意味は、特
殊な溝を意図的に形成していないことを指している。タ
ーゲットの表面は、スパッタの進行に伴ってエロージョ
ン領域が形成され、これによって、ターゲットの表面に
いくらかの凹凸が生じるのはやむを得ない。このような
凹凸が形成されても、意図的な溝を形成していないとい
う意味で、表面が「平坦」なターゲットである。
【0010】磁性薄膜を形成するには、磁性薄膜と同一
組成の1個のターゲットを使うこともできるし、材質の
異なる複数のターゲットを使うこともできる。磁性薄膜
と同一組成の1個のターゲットを使う場合には、磁性薄
膜を形成するためには、複数のターゲットを備えること
は必須要件ではなくなる。しかしながら、磁気記録媒体
を作成するには、磁性薄膜だけではなくて下地膜等のそ
の他の各種の膜も必要になり、それらの膜を同一のスパ
ッタリング装置で形成することが好ましい場合も多い。
したがって、磁性薄膜作成用のスパッタリング装置とし
ては、複数のターゲットを備える構成とすることには意
味があり、そのような意味で、本件発明は複数のターゲ
ットを備えることを必須要件としている。
組成の1個のターゲットを使うこともできるし、材質の
異なる複数のターゲットを使うこともできる。磁性薄膜
と同一組成の1個のターゲットを使う場合には、磁性薄
膜を形成するためには、複数のターゲットを備えること
は必須要件ではなくなる。しかしながら、磁気記録媒体
を作成するには、磁性薄膜だけではなくて下地膜等のそ
の他の各種の膜も必要になり、それらの膜を同一のスパ
ッタリング装置で形成することが好ましい場合も多い。
したがって、磁性薄膜作成用のスパッタリング装置とし
ては、複数のターゲットを備える構成とすることには意
味があり、そのような意味で、本件発明は複数のターゲ
ットを備えることを必須要件としている。
【0011】本発明は、上述の斜め入射に加えて、さら
に、基板を自転させているので、異方性比率の高い磁性
膜を均一に作成することができる。すなわち、基板面内
の膜厚分布や保磁力分布を均一にすることができる。
に、基板を自転させているので、異方性比率の高い磁性
膜を均一に作成することができる。すなわち、基板面内
の膜厚分布や保磁力分布を均一にすることができる。
【0012】上述の斜め入射をより確実にするために
は、基板の表面に垂直な方向から見たときに、基板と各
ターゲットとの重なり領域の面積が、そのターゲットの
表面の面積の10%以下にすることが好ましい。
は、基板の表面に垂直な方向から見たときに、基板と各
ターゲットとの重なり領域の面積が、そのターゲットの
表面の面積の10%以下にすることが好ましい。
【0013】磁性膜の膜厚分布や保磁力分布をより均一
にするためには、基板とターゲットとの間の空間に分布
修正板を配置するのが好ましい。この分布修正板は、タ
ーゲットと同じ数にして、基板の表面に垂直な方向から
見たときに複数のターゲット同士の間に分布修正板が1
個ずつ配置されるようにする。
にするためには、基板とターゲットとの間の空間に分布
修正板を配置するのが好ましい。この分布修正板は、タ
ーゲットと同じ数にして、基板の表面に垂直な方向から
見たときに複数のターゲット同士の間に分布修正板が1
個ずつ配置されるようにする。
【0014】さらに、本発明のスパッタリング装置を用
いて、磁性粒子の周りを絶縁物の粒子が取り囲んだ、い
わゆるグラニュラー媒体の磁性薄膜を形成することがで
きる。そのためには、複数のターゲットのうちの少なく
ともひとつのターゲットを磁性膜用の金属材料のターゲ
ットにして、別の少なくともひとつのターゲットを絶縁
材料(例えば、SiO2)のターゲットにして、これら
のターゲットを同時にスパッタして基板上に磁性薄膜を
形成すればよい。
いて、磁性粒子の周りを絶縁物の粒子が取り囲んだ、い
わゆるグラニュラー媒体の磁性薄膜を形成することがで
きる。そのためには、複数のターゲットのうちの少なく
ともひとつのターゲットを磁性膜用の金属材料のターゲ
ットにして、別の少なくともひとつのターゲットを絶縁
材料(例えば、SiO2)のターゲットにして、これら
のターゲットを同時にスパッタして基板上に磁性薄膜を
形成すればよい。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、この発明のひとつの実施
形態のスパッタリング装置におけるターゲットと基板と
の配置関係を示す平面図であり、図3はその斜視図であ
る。後述するように、本発明のスパッタリング装置を、
インライン型の磁気記録媒体用のスパッタリング装置に
組み込む場合には、基板とターゲットを垂直に立てるの
が一般的であるが、以下の説明では、まず、基板を水平
に配置した状態で説明する。図1において、三つの円形
のターゲット10、12、14と、一つの円形の基板1
6と、同一形状の三つの分布修正板18、20、22と
が図示されている。この図面は、基板16の表面(この
例では、基板の下面が成膜表面である)に垂直な方向か
ら見たときの図面となっている。三つの円形のターゲッ
ト10、12、14のそれぞれの中心は、同一の配置円
24の円周上に、等間隔で(すなわち、120度の角度
間隔で)配置されている。この配置円24の中心と基板
16の中心とは一致している。ターゲット10、12、
14の周囲にはターゲットシールド26、28、30が
配置されている(ターゲットシールドについては図5も
参照)。
形態のスパッタリング装置におけるターゲットと基板と
の配置関係を示す平面図であり、図3はその斜視図であ
る。後述するように、本発明のスパッタリング装置を、
インライン型の磁気記録媒体用のスパッタリング装置に
組み込む場合には、基板とターゲットを垂直に立てるの
が一般的であるが、以下の説明では、まず、基板を水平
に配置した状態で説明する。図1において、三つの円形
のターゲット10、12、14と、一つの円形の基板1
6と、同一形状の三つの分布修正板18、20、22と
が図示されている。この図面は、基板16の表面(この
例では、基板の下面が成膜表面である)に垂直な方向か
ら見たときの図面となっている。三つの円形のターゲッ
ト10、12、14のそれぞれの中心は、同一の配置円
24の円周上に、等間隔で(すなわち、120度の角度
間隔で)配置されている。この配置円24の中心と基板
16の中心とは一致している。ターゲット10、12、
14の周囲にはターゲットシールド26、28、30が
配置されている(ターゲットシールドについては図5も
参照)。
【0016】基板16の表面に垂直な方向から見ると、
三つのターゲット同士の間には分布修正板18、20、
22が1個ずつ配置されている。
三つのターゲット同士の間には分布修正板18、20、
22が1個ずつ配置されている。
【0017】図2は三つの分布修正板18、20、22
とそのフレーム32とを示す平面図であり、図4はその
斜視図である。図2において、それぞれの分布修正板1
8、20、22はフレーム32に3個のネジ34で固定
されている。三つのターゲット10、12、14と基板
16の位置は2点鎖線で示してある。フレーム32は、
中心から放射状に延びる三つのアーム38を備えてい
て、各アーム38に分布修正板がひとつずつ固定されて
いる。そして、第4図に示すように、各アーム38の外
端は2本の支柱36によってスパッタリング装置の真空
容器に固定されている。
とそのフレーム32とを示す平面図であり、図4はその
斜視図である。図2において、それぞれの分布修正板1
8、20、22はフレーム32に3個のネジ34で固定
されている。三つのターゲット10、12、14と基板
16の位置は2点鎖線で示してある。フレーム32は、
中心から放射状に延びる三つのアーム38を備えてい
て、各アーム38に分布修正板がひとつずつ固定されて
いる。そして、第4図に示すように、各アーム38の外
端は2本の支柱36によってスパッタリング装置の真空
容器に固定されている。
【0018】図5は基板とターゲットとの位置関係を示
す側面図であり、カソード部分は断面図で示してある。
基板16は基板回転装置の回転シャフト39の先端に取
り付けられている。回転シャフト39が回転することに
より、基板16はその中心の回りに自転する。この実施
形態では基板16は100rpmで回転する。基板16
の中央には図3に示すように円形の貫通孔17があいて
いるので、この貫通孔17のところで基板16を回転シ
ャフト39に取り付けることができる。図5において、
基板16の表面(成膜すべき面であり、この図面では下
面)からターゲット10の表面までの距離H1は例えば
60mmに設定される。また、ターゲット10の表面か
ら分布修正板18の下面までの距離H2は例えば49m
mに設定される。基板16の回転中心からターゲット1
8の中心までの距離L(オフセット距離)は例えば75
mmに設定される。この距離Lは50〜110mmの範
囲のいずれかの数値とすることができる。この実施形態
では、基板16の直径は90mmであり、三つのターゲ
ット10、12、14の直径も90mmである。
す側面図であり、カソード部分は断面図で示してある。
基板16は基板回転装置の回転シャフト39の先端に取
り付けられている。回転シャフト39が回転することに
より、基板16はその中心の回りに自転する。この実施
形態では基板16は100rpmで回転する。基板16
の中央には図3に示すように円形の貫通孔17があいて
いるので、この貫通孔17のところで基板16を回転シ
ャフト39に取り付けることができる。図5において、
基板16の表面(成膜すべき面であり、この図面では下
面)からターゲット10の表面までの距離H1は例えば
60mmに設定される。また、ターゲット10の表面か
ら分布修正板18の下面までの距離H2は例えば49m
mに設定される。基板16の回転中心からターゲット1
8の中心までの距離L(オフセット距離)は例えば75
mmに設定される。この距離Lは50〜110mmの範
囲のいずれかの数値とすることができる。この実施形態
では、基板16の直径は90mmであり、三つのターゲ
ット10、12、14の直径も90mmである。
【0019】ターゲット10はカソード40に固定され
ている。ターゲット10の外縁はターゲット押さえ42
によって裏板44に固定されている。ターゲット押さえ
42はターゲットシールド26に覆われており、ターゲ
ットシールド26は真空容器46に固定されている。
ている。ターゲット10の外縁はターゲット押さえ42
によって裏板44に固定されている。ターゲット押さえ
42はターゲットシールド26に覆われており、ターゲ
ットシールド26は真空容器46に固定されている。
【0020】カソード40の内部には磁石ユニット48
が収納されている。磁石ユニット48が形成する磁力線
の分布形状はターゲット10の中心に対して偏心してお
り、この磁石ユニット48を回転シャフト50を用いて
回転することで、ターゲット10の表面のエロージョン
領域を均一化している。この実施形態では磁石ユニット
48は600rpmで回転する。
が収納されている。磁石ユニット48が形成する磁力線
の分布形状はターゲット10の中心に対して偏心してお
り、この磁石ユニット48を回転シャフト50を用いて
回転することで、ターゲット10の表面のエロージョン
領域を均一化している。この実施形態では磁石ユニット
48は600rpmで回転する。
【0021】基板16の中心とターゲット10の表面の
中心とを結ぶ線分52は、基板16の表面の法線54に
対して角度αだけ傾斜している。すなわち、ターゲット
10から基板16に向かうスパッタ粒子は基板16に対
して斜めに入射することになる。このような斜め入射に
より、後述するように、形成される薄膜が磁気異方性を
示すようになる。上述の角度αを代表入射角度と呼ぶこ
とにする。基板16に入射するスパッタ粒子の入射角度
は、基板16上の付着位置と、スパッタ粒子が放出され
るターゲット10上の位置とに依存してさまざまに分布
するが、上述の代表入射角度αをほぼ中心とした分布と
なる。代表入射角度αが大きければ斜め入射がきつくな
り、逆に、代表入射角度αが小さければ垂直入射に近づ
いて行く。磁気異方性の高い薄膜を得るには、代表入射
角度αを40度以上にすることが好ましい。L=75m
m、H1=60mmとすると、代表入射角度αは約51
度になる。H1を60mmのままにして、L=50〜1
10mmにすると、代表入射角度αは40〜60度にな
る。
中心とを結ぶ線分52は、基板16の表面の法線54に
対して角度αだけ傾斜している。すなわち、ターゲット
10から基板16に向かうスパッタ粒子は基板16に対
して斜めに入射することになる。このような斜め入射に
より、後述するように、形成される薄膜が磁気異方性を
示すようになる。上述の角度αを代表入射角度と呼ぶこ
とにする。基板16に入射するスパッタ粒子の入射角度
は、基板16上の付着位置と、スパッタ粒子が放出され
るターゲット10上の位置とに依存してさまざまに分布
するが、上述の代表入射角度αをほぼ中心とした分布と
なる。代表入射角度αが大きければ斜め入射がきつくな
り、逆に、代表入射角度αが小さければ垂直入射に近づ
いて行く。磁気異方性の高い薄膜を得るには、代表入射
角度αを40度以上にすることが好ましい。L=75m
m、H1=60mmとすると、代表入射角度αは約51
度になる。H1を60mmのままにして、L=50〜1
10mmにすると、代表入射角度αは40〜60度にな
る。
【0022】上述の斜め入射をより確実にするために
は、図1において、基板16の表面に垂直な方向から見
たときに、基板16と各ターゲット10、12、14と
の重なり領域の面積をなるべく小さくするのが好まし
い。基板16の直径を90mm、各ターゲット10、1
2、14の直径を90mm、基板中心とターゲット中心
とのオフセット距離Lを75mmにしたときは、基板と
1個のターゲットとの重なり領域の面積は、1個のター
ゲットの面積に対して9.3%になる。このような配置
をとることによって、後述するように磁気異方性の高い
薄膜を得ることができたので、基板と各ターゲットとの
重なり領域の面積を、そのターゲットの面積の10%以
下にすれば、磁気異方性の高い薄膜を得ることができ
る。
は、図1において、基板16の表面に垂直な方向から見
たときに、基板16と各ターゲット10、12、14と
の重なり領域の面積をなるべく小さくするのが好まし
い。基板16の直径を90mm、各ターゲット10、1
2、14の直径を90mm、基板中心とターゲット中心
とのオフセット距離Lを75mmにしたときは、基板と
1個のターゲットとの重なり領域の面積は、1個のター
ゲットの面積に対して9.3%になる。このような配置
をとることによって、後述するように磁気異方性の高い
薄膜を得ることができたので、基板と各ターゲットとの
重なり領域の面積を、そのターゲットの面積の10%以
下にすれば、磁気異方性の高い薄膜を得ることができ
る。
【0023】図6は分布修正板18の形状と寸法を示し
た平面図である。この分布修正板18は図に示したよう
な寸法になっている。寸法の数値単位はmmである。こ
の分布修正板18の両側に形成された分布修正曲線56
が膜厚分布を修正する機能を果たしている。また、この
分布修正板18にはネジを通すための三つの貫通孔19
が形成されている。
た平面図である。この分布修正板18は図に示したよう
な寸法になっている。寸法の数値単位はmmである。こ
の分布修正板18の両側に形成された分布修正曲線56
が膜厚分布を修正する機能を果たしている。また、この
分布修正板18にはネジを通すための三つの貫通孔19
が形成されている。
【0024】図7は分布修正板18の分布修正曲線を決
定する方法を説明するための説明図である。改善前の分
布修正曲線58を破線で示している。まず、改善前の分
布修正曲線58を有する分布修正板を使って直径90m
mの基板上に成膜した。そして、そのときの膜厚を、基
板上の半径15mm〜45mmの5mm毎の円周に沿っ
て90度の角度間隔で測定した。この28個所の側定点
を黒丸で図示した。改善前の分布修正板を使ったとき
は、基板の半径方向の膜厚分布は、基板の外周側に行く
に従って膜厚が大きくなるような傾向を示した。そのと
きの膜厚分布は±6〜10%程度であった。この膜厚分
布について、例えば、半径30mmの地点での膜厚を基
準にして、この基準膜厚に対する半径40mmの地点で
の膜厚の比率Kを求める。そして、半径30mmの地点
における分布修正板の角度幅θ1(=26.992度)
に上述のKを掛けて、半径40mmの地点での角度幅θ
2(=30.815度)を算出した。同様のことを、半
径35mmと45mmの地点についても実施して、改善
後の角度幅を算出し、それらの地点をスムージングし
て、改善後の分布修正曲線56を得た。改善後の分布修
正板を用いて成膜すると、基板上の膜厚分布は±2%程
度まで向上した。
定する方法を説明するための説明図である。改善前の分
布修正曲線58を破線で示している。まず、改善前の分
布修正曲線58を有する分布修正板を使って直径90m
mの基板上に成膜した。そして、そのときの膜厚を、基
板上の半径15mm〜45mmの5mm毎の円周に沿っ
て90度の角度間隔で測定した。この28個所の側定点
を黒丸で図示した。改善前の分布修正板を使ったとき
は、基板の半径方向の膜厚分布は、基板の外周側に行く
に従って膜厚が大きくなるような傾向を示した。そのと
きの膜厚分布は±6〜10%程度であった。この膜厚分
布について、例えば、半径30mmの地点での膜厚を基
準にして、この基準膜厚に対する半径40mmの地点で
の膜厚の比率Kを求める。そして、半径30mmの地点
における分布修正板の角度幅θ1(=26.992度)
に上述のKを掛けて、半径40mmの地点での角度幅θ
2(=30.815度)を算出した。同様のことを、半
径35mmと45mmの地点についても実施して、改善
後の角度幅を算出し、それらの地点をスムージングし
て、改善後の分布修正曲線56を得た。改善後の分布修
正板を用いて成膜すると、基板上の膜厚分布は±2%程
度まで向上した。
【0025】次に、磁気記録媒体の磁性膜の保磁力につ
いて説明する。図8(a)は磁気記録媒体の磁性膜の磁
化曲線を模式的に示したグラフである。横軸は磁性膜に
印加する磁界の強さHであり、縦軸は磁性膜の飽和磁化
Msに対する磁化Mの比率である。磁化曲線が横軸を横
切るときの磁界の強さHcが磁性膜の保磁力である。こ
の保磁力Hcは、図8(b)に示すように、基板16の
半径方向と周方向とで異なり、「半径方向Hc」に対す
る「周方向Hc」の比率を異方性比率と呼んでいる。こ
の異方性比率が大きいほど異方性が高い。
いて説明する。図8(a)は磁気記録媒体の磁性膜の磁
化曲線を模式的に示したグラフである。横軸は磁性膜に
印加する磁界の強さHであり、縦軸は磁性膜の飽和磁化
Msに対する磁化Mの比率である。磁化曲線が横軸を横
切るときの磁界の強さHcが磁性膜の保磁力である。こ
の保磁力Hcは、図8(b)に示すように、基板16の
半径方向と周方向とで異なり、「半径方向Hc」に対す
る「周方向Hc」の比率を異方性比率と呼んでいる。こ
の異方性比率が大きいほど異方性が高い。
【0026】次に、図11を参照して、本発明のスパッ
タリング装置を使って磁性膜を成膜する方法の一例を説
明する。図11は、本発明のスパッタリング装置を組み
込んだ、磁気記録媒体の成膜用のインライン型のスパッ
タリング装置の平面構成図である。この例では、基板と
ターゲットを垂直に立てた状態で、基板の搬送や成膜を
実施している。まず、ロード室兼アンロード室60にお
いて、基板ホルダー70に基板16をセットして(この
基板ホルダー70は2枚の基板16をセットできる)、
ロード室兼アンロード室60を所定の圧力まで排気し
た。その後、各処理室間に配置されているゲートバルブ
を開けて、基板ホルダーを一番右側の加熱室62に移動
した。加熱室62では、両側のヒーター64に合計14
00Wの電力を10秒間だけ供給して、基板を230℃
まで加熱した。なお、磁性膜の保磁力Hcを最大にする
には、成膜時に最適温度にする必要があり、この最適温
度で成膜したときに保磁力Hcがピーク値となる。した
がって、基板が加熱室62から成膜室に移動して磁性膜
を形成する時点で最適温度になるように、加熱室の温度
を設定する。この実施形態では、加熱室での基板加熱温
度を230℃としている。なお、使用した基板は、テク
スチャーの深さが0.8nmで、NiPメッキを表面に
施した、直径90mmのアルミニウム基板である。な
お、この基板は、テクスチャーを施したガラス基板(例
えば、結晶化ガラス、強化ガラス、ソーダガラスなど)
でもよい。
タリング装置を使って磁性膜を成膜する方法の一例を説
明する。図11は、本発明のスパッタリング装置を組み
込んだ、磁気記録媒体の成膜用のインライン型のスパッ
タリング装置の平面構成図である。この例では、基板と
ターゲットを垂直に立てた状態で、基板の搬送や成膜を
実施している。まず、ロード室兼アンロード室60にお
いて、基板ホルダー70に基板16をセットして(この
基板ホルダー70は2枚の基板16をセットできる)、
ロード室兼アンロード室60を所定の圧力まで排気し
た。その後、各処理室間に配置されているゲートバルブ
を開けて、基板ホルダーを一番右側の加熱室62に移動
した。加熱室62では、両側のヒーター64に合計14
00Wの電力を10秒間だけ供給して、基板を230℃
まで加熱した。なお、磁性膜の保磁力Hcを最大にする
には、成膜時に最適温度にする必要があり、この最適温
度で成膜したときに保磁力Hcがピーク値となる。した
がって、基板が加熱室62から成膜室に移動して磁性膜
を形成する時点で最適温度になるように、加熱室の温度
を設定する。この実施形態では、加熱室での基板加熱温
度を230℃としている。なお、使用した基板は、テク
スチャーの深さが0.8nmで、NiPメッキを表面に
施した、直径90mmのアルミニウム基板である。な
お、この基板は、テクスチャーを施したガラス基板(例
えば、結晶化ガラス、強化ガラス、ソーダガラスなど)
でもよい。
【0027】加熱室62で加熱した基板は下地膜形成室
66に移動し、この下地膜形成室66を所定の圧力まで
排気した後、アルゴンガスを導入した。そして、直径1
80mmのCr合金ターゲット67に945Wの電力を
4.5秒間だけ供給した。これにより、Cr合金ターゲ
ット67がスパッタされ、基板上にCr膜が30nmの
厚さに形成された。上述のCr合金ターゲット67は、
Crに、Mo、V、W、Ta、Ru、Os、Mn等の金
属を1種類または複数種類添加した合金である。
66に移動し、この下地膜形成室66を所定の圧力まで
排気した後、アルゴンガスを導入した。そして、直径1
80mmのCr合金ターゲット67に945Wの電力を
4.5秒間だけ供給した。これにより、Cr合金ターゲ
ット67がスパッタされ、基板上にCr膜が30nmの
厚さに形成された。上述のCr合金ターゲット67は、
Crに、Mo、V、W、Ta、Ru、Os、Mn等の金
属を1種類または複数種類添加した合金である。
【0028】次に、基板を隣の磁性膜形成室68に移動
して、所定の位置に停止させた。基板ホルダー70上の
一方の基板16が所定位置に停止すると、基板回転装置
の回転シャフト39の先端部が基板16の中央の貫通孔
に挿入され、貫通孔の内周面が回転シャフト39に固定
される。その後、基板ホルダー70の基板支持爪が基板
16から外れて、基板16は基板ホルダー70から開放
される。この状態で回転シャフト39が回転すると、基
板16は100rpmの回転数で回転する。
して、所定の位置に停止させた。基板ホルダー70上の
一方の基板16が所定位置に停止すると、基板回転装置
の回転シャフト39の先端部が基板16の中央の貫通孔
に挿入され、貫通孔の内周面が回転シャフト39に固定
される。その後、基板ホルダー70の基板支持爪が基板
16から外れて、基板16は基板ホルダー70から開放
される。この状態で回転シャフト39が回転すると、基
板16は100rpmの回転数で回転する。
【0029】磁性膜形成室68にアルゴンガスを導入し
て圧力を0.6Paに設定し、直径90mmのCo−16
Cr−6Ta−3Pt(at%)のターゲット72に10
00Wの高周波電力を16.5秒間だけ供給した。これ
により、下地のCr膜の上に25nmの厚さの磁性膜が
形成された。このときの基板温度は210℃であり、こ
の温度は、磁性膜の保磁力Hcが最高になる最適温度で
ある。この磁性膜形成室68に本発明のスパッタリング
装置が適用されており、磁性膜系性質68における基板
16とターゲット72と分布修正板の位置関係は図1及
び図5に示すようになっている。図5のLは75mm、
H1は60mm、H2は49mmである。なお、この成
膜例では、三つのターゲットのうちの一つのターゲット
だけに電力を供給している。なお、上述のCoCrTa
PtターゲットにはBまたはRuを添加してもよい。
て圧力を0.6Paに設定し、直径90mmのCo−16
Cr−6Ta−3Pt(at%)のターゲット72に10
00Wの高周波電力を16.5秒間だけ供給した。これ
により、下地のCr膜の上に25nmの厚さの磁性膜が
形成された。このときの基板温度は210℃であり、こ
の温度は、磁性膜の保磁力Hcが最高になる最適温度で
ある。この磁性膜形成室68に本発明のスパッタリング
装置が適用されており、磁性膜系性質68における基板
16とターゲット72と分布修正板の位置関係は図1及
び図5に示すようになっている。図5のLは75mm、
H1は60mm、H2は49mmである。なお、この成
膜例では、三つのターゲットのうちの一つのターゲット
だけに電力を供給している。なお、上述のCoCrTa
PtターゲットにはBまたはRuを添加してもよい。
【0030】その後、基板16を回転シャフト39から
基板ホルダー70に受け渡して、基板16を保護膜形成
室74に移動した。保護膜形成室74を所定の圧力まで
排気した後、アルゴンガスを導入した。そして、直径1
80mmのCターゲット76に1500Wの電力を6秒
間だけ供給した。これにより、Cターゲット76がスパ
ッタされ、磁性膜上に10nmの厚さのC膜が形成され
た。この例では、保護膜としてスパッタリング法による
C膜を形成したが、CH4/H2ガスを用いたプラズマC
VD法によってC膜を形成してもよい。その場合は、C
膜は緻密で硬い良好な保護膜となる。
基板ホルダー70に受け渡して、基板16を保護膜形成
室74に移動した。保護膜形成室74を所定の圧力まで
排気した後、アルゴンガスを導入した。そして、直径1
80mmのCターゲット76に1500Wの電力を6秒
間だけ供給した。これにより、Cターゲット76がスパ
ッタされ、磁性膜上に10nmの厚さのC膜が形成され
た。この例では、保護膜としてスパッタリング法による
C膜を形成したが、CH4/H2ガスを用いたプラズマC
VD法によってC膜を形成してもよい。その場合は、C
膜は緻密で硬い良好な保護膜となる。
【0031】保護膜を形成した基板16は、ロード室兼
アンロード室60に移動し、所定の温度まで下がってか
ら、大気に開放して取り出した。
アンロード室60に移動し、所定の温度まで下がってか
ら、大気に開放して取り出した。
【0032】上述のような手順と条件で磁性膜を成膜し
た結果、磁性膜の周方向Hcは3270エルステッド、
半径方向Hcは2370エルステッドとなった。そのと
きの異方性比率を計算すると、周方向Hc/半径方向H
c=1.38となった。比較例として、従来のスパッタ
リング装置で成膜した磁性膜についても保磁力を測定し
たところ、周方向Hcは3100エルステッド、半径方
向Hcは2480エルステッド、異方性比率は1.25
となった。したがって、磁性膜処理室に本発明のスパッ
タリング装置を採用することにより、磁性膜の異方性比
率が向上した。
た結果、磁性膜の周方向Hcは3270エルステッド、
半径方向Hcは2370エルステッドとなった。そのと
きの異方性比率を計算すると、周方向Hc/半径方向H
c=1.38となった。比較例として、従来のスパッタ
リング装置で成膜した磁性膜についても保磁力を測定し
たところ、周方向Hcは3100エルステッド、半径方
向Hcは2480エルステッド、異方性比率は1.25
となった。したがって、磁性膜処理室に本発明のスパッ
タリング装置を採用することにより、磁性膜の異方性比
率が向上した。
【0033】次に、上述の比較例を得るのに使用した従
来のスパッタリング装置を説明する。図12は、従来の
インライン型のスパッタリング装置の平面構成図であ
る。基板は垂直に立てた状態で搬送するタイプであり、
基板16の両面に同時に成膜できる。ロード室兼アンロ
ード室60、加熱室62、保護膜形成室74、下地膜形
成室66の構成は図11に示したものと基本的に同じで
ある。ただし、保護膜形成室74のCターゲット76
(直径180mm)と、下地膜形成室66のCrターゲ
ット67(直径180mm)が、基板の両側に配置され
ていることだけが異なっている。磁性膜形成室68につ
いては、図11の本発明の装置構成とは大きく異なって
いる。図12では、直径180mmのCo16Cr6Ta3
Pt(at%)ターゲット72を基板16の両側に配置
している。基板16は回転することなく静止した状態で
成膜される。基板16とターゲット72との距離H1は
32mmである。基板16の中心とターゲット72の中
心は同軸関係にある。
来のスパッタリング装置を説明する。図12は、従来の
インライン型のスパッタリング装置の平面構成図であ
る。基板は垂直に立てた状態で搬送するタイプであり、
基板16の両面に同時に成膜できる。ロード室兼アンロ
ード室60、加熱室62、保護膜形成室74、下地膜形
成室66の構成は図11に示したものと基本的に同じで
ある。ただし、保護膜形成室74のCターゲット76
(直径180mm)と、下地膜形成室66のCrターゲ
ット67(直径180mm)が、基板の両側に配置され
ていることだけが異なっている。磁性膜形成室68につ
いては、図11の本発明の装置構成とは大きく異なって
いる。図12では、直径180mmのCo16Cr6Ta3
Pt(at%)ターゲット72を基板16の両側に配置
している。基板16は回転することなく静止した状態で
成膜される。基板16とターゲット72との距離H1は
32mmである。基板16の中心とターゲット72の中
心は同軸関係にある。
【0034】図9は、図11を参照して説明した上述の
手順と条件で成膜したときの磁性膜の周方向保磁力Hc
の分布を示すグラフである。周方向保磁力を測定した地
点は、図10に黒丸で示すように、基板16上の半径2
0mm、30mm、40mmのところの、周方向に沿っ
た60度ごとの個所である。全部で18個所の地点であ
る。図9の横軸は測定地点の周方向の角度であり、縦軸
は周方向保磁力Hc(単位はエルステッド:Oe)であ
る。半径20mmの地点の周方向Hcは丸印、半径30
mmの地点の周方向Hcは四角、半径40mmの地点の
周方向Hcは三角で示してある。18個所の測定地点の
周方向Hcのバラツキすなわち基板内分布は±1.59
%であった。また、同一の半径における周方向Hcの周
方向のバラツキすなわち周方向分布は±0.89%であ
った。結局、本発明を採用したときの基板内保磁力分布
は±1.6%程度である。これに対して図11の従来の
スパッタリング装置を用いると、磁性膜の基板内保磁力
分布は±2〜3%であった。したがって、本発明によれ
ば、保磁力分布も均一化された。これは、基板回転によ
って、磁性膜組成の面内分布が均一化されたものと推測
される。
手順と条件で成膜したときの磁性膜の周方向保磁力Hc
の分布を示すグラフである。周方向保磁力を測定した地
点は、図10に黒丸で示すように、基板16上の半径2
0mm、30mm、40mmのところの、周方向に沿っ
た60度ごとの個所である。全部で18個所の地点であ
る。図9の横軸は測定地点の周方向の角度であり、縦軸
は周方向保磁力Hc(単位はエルステッド:Oe)であ
る。半径20mmの地点の周方向Hcは丸印、半径30
mmの地点の周方向Hcは四角、半径40mmの地点の
周方向Hcは三角で示してある。18個所の測定地点の
周方向Hcのバラツキすなわち基板内分布は±1.59
%であった。また、同一の半径における周方向Hcの周
方向のバラツキすなわち周方向分布は±0.89%であ
った。結局、本発明を採用したときの基板内保磁力分布
は±1.6%程度である。これに対して図11の従来の
スパッタリング装置を用いると、磁性膜の基板内保磁力
分布は±2〜3%であった。したがって、本発明によれ
ば、保磁力分布も均一化された。これは、基板回転によ
って、磁性膜組成の面内分布が均一化されたものと推測
される。
【0035】なお、図1の三つのターゲット10、1
2、14のうち、ターゲット10を磁性膜形成用のター
ゲットにして、ターゲット12をSiO2のような絶縁
物ターゲットにして、これらを同時にスパッタしてもよ
い。そうすると、磁性粒子の周りを絶縁物の粒子が取り
囲んだ、いわゆるグラニュラー媒体を形成することがで
きる。グラニュラー媒体は低ノイズ媒体であり、磁性粒
子の周りが絶縁物であるために、磁性が安定化する利点
がある。
2、14のうち、ターゲット10を磁性膜形成用のター
ゲットにして、ターゲット12をSiO2のような絶縁
物ターゲットにして、これらを同時にスパッタしてもよ
い。そうすると、磁性粒子の周りを絶縁物の粒子が取り
囲んだ、いわゆるグラニュラー媒体を形成することがで
きる。グラニュラー媒体は低ノイズ媒体であり、磁性粒
子の周りが絶縁物であるために、磁性が安定化する利点
がある。
【0036】グラニュラー媒体を形成するときの成膜条
件の一例は次のとおりである。使用ターゲットとその投
入電力は、Co−20Pt(at%)ターゲットに250
W、SiO2ターゲットに750W(RF)である。両
者の膜厚比は、Co−20Pt:SiO2=3:2であ
る。ガス圧は0.6Pa、膜厚は30nm、基板の自転
速度は100rpmである。
件の一例は次のとおりである。使用ターゲットとその投
入電力は、Co−20Pt(at%)ターゲットに250
W、SiO2ターゲットに750W(RF)である。両
者の膜厚比は、Co−20Pt:SiO2=3:2であ
る。ガス圧は0.6Pa、膜厚は30nm、基板の自転
速度は100rpmである。
【0037】また、三つのターゲット10、12、14
を互いに別の種類の金属ターゲットとして、これらの投
入電力を個別に制御しながら同時にスパッタすること
で、磁性膜の組成を簡単に調整することができる。例え
ば、CoCrTaPtターゲットと、CoPtターゲッ
トと、Crターゲットを同時にスパッタすることで磁性
薄膜を形成することができる。ところで、近年、Ptの
含有量制御が保磁力Hcの向上に効果的であることが分
かってきたが、これは、Ptのスパッタ放出角度がコサ
イン則に従わないことに起因していると考えられてい
る。本発明のスパッタリング装置によれば、Ptのター
ゲットを単独で使うこともでき、これにより、他の金属
ターゲットとは別個に投入電力制御が可能になるので、
Ptの組成の調整を簡単に行うことができ、保磁力の優
れた磁性膜を形成することができる。
を互いに別の種類の金属ターゲットとして、これらの投
入電力を個別に制御しながら同時にスパッタすること
で、磁性膜の組成を簡単に調整することができる。例え
ば、CoCrTaPtターゲットと、CoPtターゲッ
トと、Crターゲットを同時にスパッタすることで磁性
薄膜を形成することができる。ところで、近年、Ptの
含有量制御が保磁力Hcの向上に効果的であることが分
かってきたが、これは、Ptのスパッタ放出角度がコサ
イン則に従わないことに起因していると考えられてい
る。本発明のスパッタリング装置によれば、Ptのター
ゲットを単独で使うこともでき、これにより、他の金属
ターゲットとは別個に投入電力制御が可能になるので、
Ptの組成の調整を簡単に行うことができ、保磁力の優
れた磁性膜を形成することができる。
【0038】テクスチャーを施したガラス基板を使う場
合は、下地層として、NiP、NiAl、NiTa、N
iB、NiNb等の膜を、本発明のスパッタリング装置
を用いて斜めスパッタで堆積し、その上に、Cr合金、
CoCrTaPt等の磁性膜を本発明のスパッタリング
装置を用いて斜めスパッタで堆積するのが好ましい。
合は、下地層として、NiP、NiAl、NiTa、N
iB、NiNb等の膜を、本発明のスパッタリング装置
を用いて斜めスパッタで堆積し、その上に、Cr合金、
CoCrTaPt等の磁性膜を本発明のスパッタリング
装置を用いて斜めスパッタで堆積するのが好ましい。
【0039】
【発明の効果】この発明のスパッタリング装置は、基板
に対してスパッタ粒子が斜めに入射するように、基板と
ターゲットを配置して、かつ、基板を自転させるように
したので、異方性比率の高い磁性薄膜を均一性良く形成
することができる。また、このスパッタリング装置を用
いて、金属材料のターゲットと絶縁材料のターゲットを
同時スパッタすることで低ノイズ媒体であるグラニュラ
ー媒体の磁性薄膜を簡単に形成することができる。
に対してスパッタ粒子が斜めに入射するように、基板と
ターゲットを配置して、かつ、基板を自転させるように
したので、異方性比率の高い磁性薄膜を均一性良く形成
することができる。また、このスパッタリング装置を用
いて、金属材料のターゲットと絶縁材料のターゲットを
同時スパッタすることで低ノイズ媒体であるグラニュラ
ー媒体の磁性薄膜を簡単に形成することができる。
【図1】この発明のひとつの実施形態のスパッタリング
装置におけるターゲットと基板との配置関係を示す平面
図である。
装置におけるターゲットと基板との配置関係を示す平面
図である。
【図2】三つの分布修正板18、20、22を示す平面
図である。
図である。
【図3】図1に示す配置関係の斜視図である。
【図4】図2に示す分布修正板とフレームの斜視図であ
る。
る。
【図5】基板とターゲットとの位置関係を示す側面図で
ある。
ある。
【図6】分布修正板の形状と寸法を示した平面図であ
る。
る。
【図7】分布修正板の分布修正曲線を決定する方法を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図8】保磁力を説明するグラフと図面である。
【図9】本発明のスパッタリング装置で得られた磁性膜
の周方向保磁力Hcの分布を示すグラフである。
の周方向保磁力Hcの分布を示すグラフである。
【図10】図9のグラフを得るときに周方向保磁力を測
定したときの基板上の測定地点を示す平面図である。
定したときの基板上の測定地点を示す平面図である。
【図11】本発明のスパッタリング装置を組み込んだ、
磁気記録媒体の成膜用のインライン型のスパッタリング
装置の平面構成図である。
磁気記録媒体の成膜用のインライン型のスパッタリング
装置の平面構成図である。
【図12】従来のインライン型のスパッタリング装置の
平面構成図である。
平面構成図である。
10、12、14 ターゲット 16 基板 18、20、22 分布修正板 24 配置円 39 回転シャフト 40 カソード 48 磁石ユニット 50 回転シャフト 52 線分 54 法線
フロントページの続き Fターム(参考) 4K029 AA02 AA09 AA24 BA21 BA24 BA34 BC06 BD11 CA05 CA15 DC03 DC05 DC16 FA07 JA02 5D112 AA05 AA24 FA04 FB02 FB21
Claims (5)
- 【請求項1】 次の特徴を備える磁性薄膜用のスパッタ
リング装置。 (a)別個のカソードに取り付けられた複数のターゲッ
トと、成膜すべき円形の基板をその中心回りに自転させ
る基板回転装置とを備えている。 (b)前記複数のターゲットの表面は平坦であって、前
記基板の表面に対して平行である。 (c)前記基板の表面に垂直な方向から見たときに、前
記複数のターゲットのそれぞれの中心は前記基板の中心
からずれている。 (d)前記複数のターゲットのそれぞれについて、ター
ゲットの表面の中心と前記基板の表面の中心とを結ぶ線
分と基板の表面の法線とのなす角度が40度以上であ
る。 - 【請求項2】 請求項1に記載のスパッタリング装置に
おいて、前記複数のターゲットのそれぞれの中心は同一
の配置円の円周上に等間隔に配置されていて、前記基板
の表面に垂直な方向から見たときに、前記基板の中心と
前記同一の配置円の中心とが一致していることを特徴と
するスパッタリング装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のスパッタリン
グ装置において、前記基板の表面に垂直な方向から見た
ときに、前記基板と前記各ターゲットとの重なり領域の
面積が、そのターゲットの表面の面積の10%以下であ
ることを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載のスパッタリン
グ装置において、前記複数のターゲットと同じ個数の分
布修正板が前記複数のターゲットと前記基板との間の空
間に配置されていて、前記基板の表面に垂直な方向から
見たときに、前記複数のターゲット同士の間に前記分布
修正板が1個ずつ配置されていることを特徴とするスパ
ッタリング装置。 - 【請求項5】 請求項1から4までのいずれか1項に記
載のスパッタリング装置を用いて磁性薄膜を形成する方
法において、前記複数のターゲットのうちの少なくとも
ひとつのターゲットを金属材料のターゲットにして、別
の少なくともひとつのターゲットを絶縁材料のターゲッ
トにして、これらのターゲットを同時にスパッタして前
記基板上に磁性薄膜を形成することを特徴とする磁性薄
膜形成方法。
Priority Applications (1)
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JP2000203459A JP2002020864A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 磁性薄膜用のスパッタリング装置及び磁性薄膜形成方法 |
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