JP2002109729A - Method and apparatus for producing magnetic film and method for manufacturing magnetic recording disk - Google Patents
Method and apparatus for producing magnetic film and method for manufacturing magnetic recording diskInfo
- Publication number
- JP2002109729A JP2002109729A JP2000295288A JP2000295288A JP2002109729A JP 2002109729 A JP2002109729 A JP 2002109729A JP 2000295288 A JP2000295288 A JP 2000295288A JP 2000295288 A JP2000295288 A JP 2000295288A JP 2002109729 A JP2002109729 A JP 2002109729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- magnetic
- target
- magnetic film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願の発明は、磁気記録ディ
スク等の製造において行われている磁性膜の作成に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the production of a magnetic film in the manufacture of a magnetic recording disk or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ハードディスクやフロッピー（登録商
標）ディスクのような磁気記録ディスクは、コンピュー
タの外部記憶装置として広く用いられている。このよう
な磁気記録ディスクは、基本的には、ディスク状の基板
と、基板に対して設けた記録層用の磁性膜とからかる構
造である。磁気記録ディスクの製造について、ハードデ
ィスクの場合を例にして説明する。ハードディスクを製
造する場合、アルミニウム等で形成された基板の表面
に、メッキ法によりニッケル燐（ＮｉＰ）膜を作成す
る。そして、その上に下地膜としてＣｏＣｒ膜等を作成
し、その上に記録層用の磁性膜としてＣｏＣｒＴａ膜等
を作成する。さらにその磁性膜の上に保護膜としてダイ
ヤモンドに近い構造を持つカーボン膜（Diamond-like-c
arbon膜，ＤＬＣ膜）を作成する。2. Description of the Related Art Magnetic recording disks such as hard disks and floppy (registered trademark) disks are widely used as external storage devices for computers. Such a magnetic recording disk basically has a structure of a disk-shaped substrate and a magnetic film for a recording layer provided on the substrate. The manufacture of a magnetic recording disk will be described using a hard disk as an example. When manufacturing a hard disk, a nickel phosphorus (NiP) film is formed on a surface of a substrate made of aluminum or the like by a plating method. Then, a CoCr film or the like is formed thereon as a base film, and a CoCrTa film or the like is formed thereon as a magnetic film for a recording layer. In addition, a carbon film with a structure close to diamond (Diamond-like-c
arbon film, DLC film).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したハードディス
ク等の磁気記録ディスクの製造においては、記録密度を
向上させる観点から、限界が指摘されている。この点に
ついて、以下に説明する。In the manufacture of magnetic recording disks such as the above-mentioned hard disks, limitations have been pointed out from the viewpoint of improving the recording density. This will be described below.
【０００４】近年のハードディスクの面記録密度は、驚
異的な勢いで伸びている。現在の面記録密度は３５ギガ
ビット／平方インチ程度になっており、将来的には１０
０ギガビット／平方インチに達すると言われている。面
記録密度の向上には、現在一般的な長手方向記録の場
合、一つの磁区（ビット）の長さを小さくしたりトラッ
ク幅を狭くしたりすることが必要である。ビット長を小
さくしたりトラック幅を狭くしたりするには、情報の記
録や読み出しを行う磁気ヘッドと記録層との間の間隔
（以下、スペーシングと呼ぶ）を小さくすることが必要
である。スペーシングが大きいと、ビット長が小さくな
ったりトラック幅が狭くなったりした場合、磁区からの
磁束を充分捉えきれなくなり、記録や読み出しのエラー
につながる恐れがある。In recent years, the areal recording density of hard disks has been increasing at an astonishing rate. The current areal recording density is on the order of 35 Gbit / sq.
It is said to reach 0 gigabits per square inch. In order to improve the areal recording density, it is necessary to reduce the length of one magnetic domain (bit) or the track width in the case of the general longitudinal recording. In order to reduce the bit length or the track width, it is necessary to reduce the spacing (hereinafter, referred to as "spacing") between a magnetic head for recording and reading information and the recording layer. When the spacing is large, when the bit length is reduced or the track width is reduced, the magnetic flux from the magnetic domain cannot be sufficiently captured, which may lead to a recording or reading error.
【０００５】また、面記録密度の向上には、磁化遷移領
域の問題も重要である。長手方向記録では、各磁区は長
手方向に互いに逆向きに磁化されるが、各磁区の境界部
分は、明確な直線状にはならない。これは、磁性膜が小
さな結晶粒の集まりで形成されているため、結晶粒の形
状に沿って各磁区の境界が形成されるからである。つま
り、結晶粒のため境界部分はジグザグ状となる。各磁区
の境界部分は、磁化の方向が変わる部分であるため磁化
遷移領域と呼ばれるが、境界部分がジグザグ状となるた
め、ビットの幅方向で平均化すると、磁化の向きは急峻
には変化せず、緩やかに変化する状態となる。つまり、
磁化遷移領域が大きくなる。磁化遷移領域が大きいと、
限られた長さの中に形成できる磁区の数がその分だけ減
ってしまう。従って、磁化遷移領域の存在は、記録密度
向上のネックの一つとなっている。In order to improve the areal recording density, the problem of the magnetization transition region is also important. In longitudinal recording, the magnetic domains are magnetized in opposite directions in the longitudinal direction, but the boundaries between the magnetic domains do not have a clear linear shape. This is because the magnetic film is formed of a group of small crystal grains, so that boundaries between the magnetic domains are formed along the shape of the crystal grains. In other words, the boundary portion becomes zigzag because of the crystal grains. The boundary between the magnetic domains is called a magnetization transition region because the direction of magnetization changes.However, since the boundary is zigzag, the direction of magnetization changes sharply when averaged in the bit width direction. Instead, the state changes gradually. That is,
The magnetization transition region becomes large. If the magnetization transition region is large,
The number of magnetic domains that can be formed in a limited length is reduced accordingly. Therefore, the existence of the magnetization transition region is one of the bottlenecks in improving the recording density.
【０００６】磁化遷移密度を小さくするには、なるべく
小さな結晶粒で磁性膜を作成することが必要になってく
る。結晶粒を小さくするには、磁性膜の厚さを薄くする
ことが一つの方法である。しかしながら、結晶粒を小さ
くすると、磁化の熱ゆらぎの問題が深刻になってくる。
以下、この点について説明する。In order to reduce the magnetization transition density, it is necessary to form a magnetic film with as small crystal grains as possible. One way to reduce crystal grains is to reduce the thickness of the magnetic film. However, when the crystal grains are small, the problem of thermal fluctuation of magnetization becomes serious.
Hereinafter, this point will be described.
【０００７】磁化された磁区は、通常は、逆方向の磁界
の印加によらない限り磁化が維持される。しかしなが
ら、実際は、熱ゆらぎによって磁化が経時的に僅かずつ
解消してしまう。従って、磁区が絶対零度に冷却されい
ない限り、永久的な磁化状態の保持というのは不可能で
ある。磁気記録ディスクにおいて、この熱ゆらぎの問題
が極端に現れると、記憶した情報が数年後に部分的に消
滅するという事態になり得る。磁気記録ディスクが半永
久的なデータ保存用として用いられている場合、この事
態は深刻である。[0007] The magnetized magnetic domain usually maintains its magnetization unless a magnetic field in the opposite direction is applied. However, in actuality, the magnetization gradually disappears with time due to thermal fluctuation. Therefore, it is impossible to maintain a permanent magnetization state unless the magnetic domain is cooled to absolute zero. If the problem of thermal fluctuations appears extremely in a magnetic recording disk, stored information may partially disappear after several years. This situation is serious if the magnetic recording disk is used for semi-permanent data storage.
【０００８】熱ゆらぎは、磁化された粒子が熱振動によ
って逆向きに反転して磁化されてしまう熱磁気緩和現象
である。特に、磁化遷移領域に近い場所の磁化粒子は、
隣接する磁区からの反転磁界の影響を受け、逆向きに反
転磁化される熱磁気緩和が生じやすい。このような熱ゆ
らぎは、磁気記録用の磁性膜では、結晶粒が小さくなる
と、各結晶粒が熱的に不安定になり易いため生じ易い。
従って、熱ゆらぎの問題を解決しなければ、結晶粒を小
さくすることによる磁化遷移の急峻化も困難となってし
まう。[0008] Thermal fluctuation is a thermomagnetic relaxation phenomenon in which magnetized particles are reversed and magnetized by thermal vibration. In particular, magnetized particles near the magnetization transition region
Under the influence of the reversal magnetic field from the adjacent magnetic domain, thermomagnetic relaxation in which the magnetization is reversed in the opposite direction is likely to occur. Such thermal fluctuation is likely to occur in a magnetic film for magnetic recording because, when the crystal grains are small, the crystal grains tend to be thermally unstable.
Therefore, unless the problem of thermal fluctuation is solved, it is also difficult to sharpen the magnetization transition by making the crystal grains small.
【０００９】熱ゆらぎの問題を解決する方法として、磁
性膜に磁気異方性を与えることが有効であることが最近
になって判ってきた。磁気異方性とは、磁化する際の磁
界の方向によって、同じ磁界強度でも磁化の強さが異な
ってくることである。もしくは、保磁力の強さが磁化の
方向によって異なると表現することも可能である。磁気
異方性を与える手段としては、磁性膜を構成する各結晶
の配列に方向性を与えることが現在考えられている。つ
まり、各結晶粒における結晶の配列がばらばらな方向な
のではなく、ある程度同じ方向にそろえるようにする。
このようにすると、そのようにそろえた結晶の配列方向
に一致した方向で磁化すると、それとは異なる方向で磁
化された場合に比べ、保磁力が強くなる。即ち、磁気異
方性が達成される。It has recently been found that it is effective to impart magnetic anisotropy to a magnetic film as a method for solving the problem of thermal fluctuation. The term “magnetic anisotropy” means that the magnetization intensity differs depending on the direction of the magnetic field when magnetized, even at the same magnetic field intensity. Alternatively, it can be expressed that the strength of the coercive force differs depending on the direction of magnetization. As means for giving magnetic anisotropy, it is currently considered to give directionality to the arrangement of each crystal constituting the magnetic film. In other words, the crystal arrangement in each crystal grain is not in a dispersive direction, but is aligned in the same direction to some extent.
In this case, when magnetized in a direction corresponding to the arrangement direction of the aligned crystals, the coercive force becomes stronger than when magnetized in a different direction. That is, magnetic anisotropy is achieved.
【００１０】結晶の配列に方向性を持たせる方法として
は、薄膜を作成する際の下地に、機械的に微細な溝を形
成する方法がある。微細な溝が形成された表面に薄膜を
堆積させると、各結晶の配列が溝の方向に向き易く、溝
の方向に磁気異方性を得ることができる。尚、このよう
な磁気異方性を与えるための機械的な形状を、本明細書
では「テクスチャ」と呼ぶ。As a method of giving directionality to the arrangement of crystals, there is a method of mechanically forming fine grooves on a base when a thin film is formed. When a thin film is deposited on the surface on which the fine grooves are formed, the arrangement of each crystal is easily oriented in the direction of the grooves, and magnetic anisotropy can be obtained in the direction of the grooves. In addition, a mechanical shape for giving such magnetic anisotropy is referred to as “texture” in this specification.
【００１１】例えば、前述したハードディスクの製造プ
ロセスでは、ニッケル燐膜の表面に微細な溝を多数形成
してテクスチャとする。ハードディスクドライブでは、
磁気ヘッドに対して、ディスクをその中心軸の周りに回
転させながら情報の記録及び読み出しを行うので、磁化
の方向も周方向（正確にはディスクの中心軸を中心とす
る円の接線方向）となることが多い。従って、磁気異方
性も周方向とされる。このため、テクスチャは、基板の
中心軸と同軸の円周状の微細な溝とされる。基板の径方
向の断面で見ると、この微細な溝は、鋸波状である。こ
のようなテクスチャが形成されたニッケル燐膜の上に作
成される下地膜は、結晶の配列が前述した通り周方向に
向き易く、これに伴い、その上に作成される磁性膜の結
晶の配列も周方向に向き易い。この結果、磁性膜には、
周方向の保磁力が強くなる磁気異方性が与えられる。For example, in the hard disk manufacturing process described above, a number of fine grooves are formed on the surface of the nickel-phosphorous film to obtain a texture. On hard disk drives,
Since information is recorded and read out while rotating the disk around the center axis of the magnetic head, the direction of magnetization is also the circumferential direction (more precisely, the tangential direction of a circle centered on the center axis of the disk). Often become. Therefore, the magnetic anisotropy is also in the circumferential direction. For this reason, the texture is formed as fine circumferential grooves coaxial with the central axis of the substrate. When viewed in a radial cross section of the substrate, the fine grooves have a sawtooth shape. In the base film formed on the nickel-phosphorous film on which such a texture is formed, the crystal arrangement tends to be oriented in the circumferential direction as described above, and accordingly, the crystal arrangement of the magnetic film formed thereon is Is also easy to face in the circumferential direction. As a result, the magnetic film
Magnetic anisotropy is provided to increase the coercive force in the circumferential direction.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たテクスチャによる磁気異方性の付与は、スペーシング
の低減という課題から問題が指摘されている。以下、こ
の点について図８を使用して説明する。図８は、従来の
技術の課題について説明する図である。However, it has been pointed out that the above-described application of magnetic anisotropy by texture has a problem in terms of reducing spacing. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for describing a problem of the related art.
【００１３】上述した通り、面記録密度の向上のために
は、スペーシングの低減が必要である。しかしながら、
テクスチャの存在は、スペーシングの低減を阻害する要
因となる。つまり、テクスチャがあると、図８に示すよ
うに、記録層用の磁性膜の表面９０１も、テクスチャの
形状を反映した凹凸になる。この場合、凸の部分では、
磁気ヘッド９０２との距離（スペーシングＳ）をある程
度小さくできても、凹の部分では、テクスチャの高さ
（又は深さ）の分があるため、スペーシングＳが大きく
なってしまう。従って、この部分では、記録や読み出し
が不安定になる恐れがある。As described above, it is necessary to reduce the spacing to improve the areal recording density. However,
The presence of texture is a factor that hinders the reduction in spacing. That is, if there is a texture, as shown in FIG. 8, the surface 901 of the magnetic film for the recording layer also becomes uneven reflecting the shape of the texture. In this case, in the convex part,
Even if the distance (spacing S) from the magnetic head 902 can be reduced to some extent, the spacing S increases in the concave portion due to the height (or depth) of the texture. Therefore, in this portion, recording and reading may become unstable.
【００１４】凹の部分でもスペーシングＳが小さくなる
よう磁気ヘッド９０２を磁性膜の表面９０１にさらに近
づけると、磁性膜の上側の保護膜等（不図示）接触する
ことになってしまう。この結果、磁気ヘッド９０２が磁
気記録ディスク表面に吸着されてしまうエラーや、磁気
記録ディスクの表面を傷つけたりする問題が生じる恐れ
がある。If the magnetic head 902 is brought closer to the surface 901 of the magnetic film so that the spacing S is reduced even in the concave portion, the magnetic head 902 comes into contact with a protective film (not shown) on the upper side of the magnetic film. As a result, there is a possibility that an error that the magnetic head 902 is attracted to the surface of the magnetic recording disk or a problem that the surface of the magnetic recording disk is damaged may occur.
【００１５】このような問題は、磁気記録ディスクの表
面に潤滑膜を設けることである程度解消することができ
るが、いずれにしても、テクスチャがある限り、テクス
チャの高さ（又は深さ）よりもスペーシングを小さくす
ることは不可能である。従って、テクスチャを設けるこ
となく磁気異方性を確保することができる新しい技術の
開発が強く望まれている。本願の発明は、かかる課題を
解決するためになされたものであり、テクスチャを設け
ることなしに磁性膜に磁気異方性を付与することができ
る新規な構成を提供する技術的意義がある。Such a problem can be solved to some extent by providing a lubricating film on the surface of the magnetic recording disk, but in any case, as long as the texture is present, the height (or depth) of the texture is higher than the height (or depth) of the texture. It is impossible to reduce the spacing. Therefore, development of a new technology capable of securing magnetic anisotropy without providing a texture is strongly desired. The invention of the present application has been made to solve such a problem, and has a technical significance of providing a novel configuration capable of giving magnetic anisotropy to a magnetic film without providing a texture.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、磁性材料より成るタ
ーゲットをスパッタして基板の表面に磁性膜を作成する
磁性膜作成方法であって、スパッタによりターゲットか
ら放出されるスパッタ粒子のうち、保磁力又は磁化の強
さを強くする方向である強化方向に沿った基板の表面上
の仮想線と基板の表面の法線とによって形成される仮想
面上に沿った方向であって、基板の表面の法線に対して
０度より大きい所定の角度を成す方向である選択方向に
飛行するスパッタ粒子を選択的に多く基板に入射させて
磁性膜を作成するという構成を有する。また、上記課題
を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１
の構成において、非磁性材料より成るターゲットをスパ
ッタして下地膜を作成した後、前記磁性膜を作成する磁
性膜作成方法であって、下地膜の作成の際、同様に、ス
パッタによりターゲットから放出されるスパッタ粒子の
うち前記選択方向に飛行するスパッタ粒子を選択的に多
く基板に入射させて下地膜を作成するという構成を有す
る。また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発
明は、磁性材料より成るターゲットをスパッタして基板
の表面に磁性膜を作成する磁性膜作成装置であって、ス
パッタによりターゲットから放出されるスパッタ粒子を
選択的に通過させることにより磁性膜に磁気異方性を与
える方向規制具がターゲットと基板との間に設けられて
おり、方向規制具は、保磁力又は磁化の強さを強くする
方向である強化方向に沿った基板の表面上の仮想線と基
板の表面の法線とによって形成される仮想面上に沿った
方向であって、基板の表面の法線に対して０度より大き
い所定の角度を成す方向である選択方向に飛行するスパ
ッタ粒子を選択的に通過させるものであるという構成を
有する。また、上記課題を解決するため、請求項４記載
の発明は、前記請求項３の構成において、非磁性材料よ
り成るターゲットをスパッタして下地膜を作成した後、
前記磁性膜を作成する磁性膜作成装置であって、前記方
向規制具と同様の方向規制具が前記非磁性材料よる成る
ターゲットと基板との間に設けられており、この方向規
制具は、下地膜の作成の際、同様に、スパッタによりタ
ーゲットから放出されるスパッタ粒子のうち前記選択方
向に飛行するスパッタ粒子を選択的に多く基板に入射さ
せて下地膜を作成するものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明
は、前記請求項３又は４の構成において、前記方向規制
具は、前記選択方向に延びて貫通した貫通孔を多数有す
るものであるという構成を有する。また、上記課題を解
決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項３、４
又は５の構成において、前記基板は磁気記録ディスク用
の基板であり、固定された基板に対してターゲット及び
方向規制具の組を一体に回転させるか、又は、固定され
たターゲット及び方向規制具の組に対して基板を回転さ
せる回転機構が設けられているという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、
前記請求項６の構成において、前記多数の貫通孔は、基
板の表面のうち、中心に近い点に入射するスパッタ粒子
を通過させる貫通孔の数より、中心から遠い点に入射す
るスパッタ粒子を通過させる貫通孔の数の方が多くなる
よう分布しているという構成を有する。また、上記課題
を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項
３、４又は５の構成において、前記基板は磁気記録ディ
スク用の基板であり、前記強化方向は、基板と同軸の円
周に接する接線方向であるという構成を有する。また、
上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記
請求項８の構成において、前記貫通孔は、基板の径方向
の幅が前記接線方向の幅に比べて小さいものであるとい
う構成を有する。また、上記課題を解決するため、請求
項１０記載の発明は、基板の表面に記録層用の磁性膜を
作成する磁性膜作成工程を有する磁気記録ディスクの製
造方法であって、前記磁性膜作成工程は、磁性材料より
成るターゲットをスパッタして基板の表面に磁性膜を作
成するものであり、スパッタによりターゲットから放出
されるスパッタ粒子のうち、基板と同軸の円周に接する
接線と基板の表面の法線とによって形成される仮想面上
に沿った方向であって、基板の表面の法線に対して０度
より大きい所定の角度を成す方向である選択方向に飛行
するスパッタ粒子を方向規制具により選択的に多く基板
に入射させるとともに、ターゲットと方向規制具の組又
は基板のどちらかを回転させながら前記磁性膜を作成す
るという構成を有する。また、上記課題を解決するた
め、請求項１１記載の発明は、前記請求項１０の構成に
おいて、前記磁性膜作成工程は、非磁性材料より成るタ
ーゲットをスパッタして下地膜を作成した後、前記磁性
膜を作成するものあり、下地膜の作成の際、同様に、ス
パッタによりターゲットから放出されるスパッタ粒子の
うち前記選択方向に飛行するスパッタ粒子を方向規制具
により選択的に多く基板に入射させるとともに、ターゲ
ットと方向規制具の組又は基板のどちらかを回転させな
がら下地膜を作成するという構成を有する。In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 of the present application is a method of forming a magnetic film on a surface of a substrate by sputtering a target made of a magnetic material. Of the sputtered particles emitted from the target by sputtering, formed by an imaginary line on the surface of the substrate and a normal to the surface of the substrate along the direction of strengthening the coercive force or magnetization. A sputtered particle flying in a selected direction, which is a direction along a virtual plane that is at a predetermined angle larger than 0 degree with respect to the normal to the surface of the substrate, selectively incident on the substrate. It has a configuration in which a magnetic film is formed. In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is based on claim 1.
In the method of (1), a target made of a non-magnetic material is sputtered to form a base film, and then the magnetic film is formed. Of the sputtered particles flying in the selected direction among the sputtered particles to be selectively incident on the substrate to form a base film. According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic film forming apparatus for forming a magnetic film on a surface of a substrate by sputtering a target made of a magnetic material, wherein the magnetic film is emitted from the target by sputtering. A direction restricting device that gives magnetic anisotropy to the magnetic film by selectively passing sputtered particles is provided between the target and the substrate, and the direction restricting device increases the coercive force or the strength of magnetization. Direction along a virtual plane formed by a virtual line on the surface of the substrate along the direction of reinforcement and a normal to the surface of the substrate, the direction being greater than 0 degrees with respect to the normal to the surface of the substrate. It has a configuration in which sputter particles flying in a selected direction which is a direction forming a large predetermined angle are selectively passed. According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, the underlayer is formed by sputtering a target made of a non-magnetic material.
In the magnetic film producing apparatus for producing the magnetic film, a direction regulating tool similar to the direction regulating tool is provided between a target made of the non-magnetic material and a substrate, and the direction regulating tool is provided below. In the formation of the base film, the base film is formed by selectively making a large number of sputter particles flying in the above-described direction out of the sputter particles emitted from the target by sputtering selectively incident on the substrate. .
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the configuration of the third or fourth aspect, the direction restricting tool has a large number of through holes extending in the selection direction and penetrating therethrough. Having a configuration. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 6 is based on claims 3 and 4.
In the configuration of or 5, the substrate is a substrate for a magnetic recording disk, and a set of a target and a direction restricting member is integrally rotated with respect to a fixed substrate, or the fixed target and the direction restricting member are rotated. It has a configuration in which a rotation mechanism for rotating the substrate with respect to the set is provided. Further, in order to solve the above problem, the invention according to claim 7 is as follows.
7. The configuration according to claim 6, wherein the plurality of through holes pass through sputter particles incident at a point farther from the center than the number of through holes that pass sputter particles incident at a point near the center on the surface of the substrate. The number of through holes to be formed is distributed so as to be larger. According to an eighth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the configuration of the third, fourth or fifth aspect, the substrate is a substrate for a magnetic recording disk, and the reinforcing direction is coaxial with the substrate. It has a configuration that is tangential to the circumference. Also,
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the through-hole has a configuration in which the radial width of the substrate is smaller than the tangential width. Have. According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic recording disk having a magnetic film forming step of forming a magnetic film for a recording layer on a surface of a substrate, the method comprising: In the process, a magnetic film is formed on the surface of the substrate by sputtering a target made of a magnetic material. Of the sputtered particles emitted from the target by sputtering, a tangent line in contact with the circumference coaxial with the substrate and the surface of the substrate are formed. Direction of the sputtered particles flying in a selected direction, which is a direction along a virtual plane formed by the normal line and a predetermined angle larger than 0 degree with respect to the normal line of the surface of the substrate. The magnetic film is formed while rotating either the target and the set of direction restricting tools or the substrate while rotating the substrate selectively with a tool. In order to solve the above problem, according to the invention of claim 11, in the configuration of claim 10, the magnetic film forming step includes: forming a base film by sputtering a target made of a nonmagnetic material; A magnetic film is formed. When a base film is formed, similarly, among the sputter particles emitted from the target by sputtering, sputter particles flying in the selected direction are selectively incident on the substrate by the direction restricting tool. In addition, there is a configuration in which the base film is formed while rotating either the set of the target and the direction restricting tool or the substrate.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態（以
下、実施形態）について説明する。以下の説明では、従
来の技術の説明と同様、磁気記録ディスクの製造用の磁
性膜作成装置について採り上げる。Embodiments of the present invention (hereinafter, embodiments) will be described below. In the following description, as in the description of the related art, a magnetic film forming apparatus for manufacturing a magnetic recording disk will be described.
【００１８】図１は、本願発明の実施形態に係る磁性膜
作成作成装置の概略構成を示す平面図である。本実施形
態の装置は、インライン式の装置になっている。インラ
イン式とは、複数のチャンバーが一列に縦設され、それ
らのチャンバーを経由して基板の搬送路が設定されてい
る装置の総称である。本実施形態の装置では、複数のチ
ャンバー１，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８
７が方形の輪郭に沿って縦設されており、これに沿って
方形の搬送路が設定されている。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a magnetic film forming / creating apparatus according to an embodiment of the present invention. The device of the present embodiment is an in-line device. The in-line type is a general term for an apparatus in which a plurality of chambers are vertically installed in a line, and a substrate transfer path is set through the chambers. In the apparatus of the present embodiment, the plurality of chambers 1, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 8
7 is provided vertically along a rectangular outline, and a rectangular transport path is set along this.
【００１９】各チャンバー１，８１，８２，８３，８
４，８５，８６，８７は、専用又は兼用の排気系によっ
て排気される真空容器である。各チャンバー１，８１，
８２，８３，８４，８５，８６，８７の境界部分には、
ゲートバルブ１０が設けられている。基板９は、キャリ
ア２に搭載されて図１中不図示の搬送機構によって搬送
路に沿って搬送されるようになっている。複数のチャン
バー１，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７の
うち、方形の一辺に隣接して配置された二つのチャンバ
ー８１，８２が、キャリア２への基板９の搭載を行うロ
ードロックチャンバー８１及びキャリア２からの基板９
の回収を行うアンロードロックチャンバー８２になって
いる。Each of the chambers 1, 81, 82, 83, 8
Reference numerals 4, 85, 86, and 87 denote vacuum vessels evacuated by a dedicated or combined exhaust system. Each chamber 1, 81,
At the boundary of 82, 83, 84, 85, 86, 87,
A gate valve 10 is provided. The substrate 9 is mounted on the carrier 2 and transported along a transport path by a transport mechanism not shown in FIG. Of the plurality of chambers 1, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, two chambers 81, 82 disposed adjacent to one side of a square load the substrate 9 on the carrier 2. Lock chamber 81 and substrate 9 from carrier 2
And an unload lock chamber 82 for collecting the unloaded lock chamber.
【００２０】また、方形の他の三辺に配置されたチャン
バー１，８３，８４，８５，８６は、各種処理を行う処
理チャンバーになっている。具体的には、薄膜の作成の
前に基板９を予め加熱するプリヒートチャンバー８３
と、プリヒートされた基板９に下地膜を作成する下地膜
作成チャンバー８４と、下地膜の作成された基板９に磁
性膜を作成する磁性膜作成チャンバー１と、磁性膜の上
に保護膜を作成する保護膜作成チャンバー８５とが設け
られている。また、方形の角の部分のチャンバー８７
は、基板９の搬送方向を９０度転換する方向転換機構を
備えた方向転換チャンバーになっている。The chambers 1, 83, 84, 85 and 86 arranged on the other three sides of the square are processing chambers for performing various kinds of processing. Specifically, a preheat chamber 83 for preheating the substrate 9 before forming a thin film.
And a base film forming chamber 84 for forming a base film on the preheated substrate 9, a magnetic film forming chamber 1 for forming a magnetic film on the substrate 9 on which the base film is formed, and a protective film on the magnetic film. A protective film forming chamber 85 is provided. Also, the chamber 87 of the square corner portion
Is a direction change chamber provided with a direction change mechanism for changing the transfer direction of the substrate 9 by 90 degrees.
【００２１】キャリア２は、基板の周縁を数カ所で接触
保持して基板９を保持するものである。搬送機構は、磁
気結合方式により動力を真空側に導入してキャリア２を
移動させる。キャリア２は、搬送ラインに沿って並べら
れた多数の従動ローラに支持されながら移動する。この
ようなキャリア２及び搬送機構の構成としては、特開平
８−２７４１４２号公報に開示された構成を採用するこ
とができる。The carrier 2 holds the substrate 9 by contacting and holding the periphery of the substrate at several places. The transfer mechanism moves the carrier 2 by introducing power to the vacuum side by a magnetic coupling method. The carrier 2 moves while being supported by a number of driven rollers arranged along a transport line. As the configuration of such a carrier 2 and a transport mechanism, a configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-274142 can be employed.
【００２２】次に、本実施形態の装置の大きな特徴点を
成す磁性膜作成チャンバー１の構成について図２を使用
して説明する。図２は、磁性膜作成チャンバー１の構成
を説明する側面断面概略図である。Next, the configuration of the magnetic film forming chamber 1 which is a major feature of the apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic side sectional view illustrating the configuration of the magnetic film forming chamber 1.
【００２３】磁性膜作成チャンバー１は、内部を排気す
る排気系１１と、内部にプロセスガスを導入するガス導
入系１２と、内部の空間に被スパッタ面を露出させて設
けたターゲット３０を有するカソードユニット３と、タ
ーゲット３０にスパッタ放電用の電圧を印加するスパッ
タ電源（図２中不図示）と、ターゲット３０の背後に設
けられた磁石機構５とを備えている。The magnetic film forming chamber 1 has an exhaust system 11 for exhausting the inside, a gas introducing system 12 for introducing a process gas into the inside, and a cathode having a target 30 provided with an exposed surface in the internal space. The unit 3 includes a sputter power supply (not shown in FIG. 2) for applying a voltage for sputter discharge to the target 30, and a magnet mechanism 5 provided behind the target 30.
【００２４】排気系１１は、クライオポンプ等の真空ポ
ンプを備えており、磁性膜作成チャンバー１内を１０
−６Ｐａ程度まで排気可能に構成されている。ガス導入
系１２は、プロセスガス（処理に用いるガス）としてア
ルゴン等のガスを所定の流量で導入できるよう構成され
ている。本実施形態では、基板９の両面に同時に成膜す
るため、キャリア２に保持された基板９の両側にカソー
ドユニット３が配置されている。カソードユニット３
は、ターゲット３０や磁石機構５を含んでいる。The exhaust system 11 is provided with a vacuum pump such as a cryopump and the like.
It is configured to be able to exhaust up to about -6 Pa. The gas introduction system 12 is configured so that a gas such as argon can be introduced at a predetermined flow rate as a process gas (gas used for processing). In the present embodiment, the cathode units 3 are arranged on both sides of the substrate 9 held by the carrier 2 because films are simultaneously formed on both surfaces of the substrate 9. Cathode unit 3
Includes a target 30 and a magnet mechanism 5.
【００２５】ガス導入系１２によってプロセスガスを導
入しながら排気系１１によって磁性膜作成チャンバー１
内を所定の圧力に保ち、この状態で図２中不図示のスパ
ッタ電源を動作させる。この結果、スパッタ放電が生じ
てターゲット３０がスパッタされ、スパッタされたター
ゲット３０の材料が基板９に達して基板９の表面に所定
の磁性膜が作成される。例えば、ターゲット３０はＣｏ
ＣｒＴａで形成され、基板９の表面にＣｏＣｒＴａ膜が
作成される。While the process gas is introduced by the gas introduction system 12, the magnetic film forming chamber 1 is produced by the exhaust system 11.
The inside is maintained at a predetermined pressure, and in this state, a sputter power supply not shown in FIG. 2 is operated. As a result, a sputter discharge is generated and the target 30 is sputtered, and the material of the sputtered target 30 reaches the substrate 9 to form a predetermined magnetic film on the surface of the substrate 9. For example, target 30 is Co
A CoCrTa film is formed on the surface of the substrate 9 by using CrTa.
【００２６】尚、本実施形態では、後述するように三つ
のターゲット３０が使用されている。三つのターゲット
３０は、ＣｏＣｒＴａのような全て同じ材料で形成され
る場合もあるが、異種の材料の複数のターゲット３０を
同時にスパッタして目的とする組成の薄膜を作成する場
合のように、異種材料より成るターゲット３０を使用す
る場合もある。また、ターゲット３０の数は三つ以上と
される場合もある。In this embodiment, three targets 30 are used as described later. The three targets 30 may be all formed of the same material such as CoCrTa, but may be formed of different materials such as a case where a plurality of targets 30 of different materials are simultaneously sputtered to form a thin film having a desired composition. In some cases, a target 30 made of a material is used. The number of targets 30 may be three or more.
【００２７】本実施形態の大きな特徴点は、上記スパッ
タの際、ターゲット３０から放出されるスパッタ粒子を
選択的に通過させることにより磁性膜に磁気異方性を与
える方向規制具３９１がターゲット３０と基板９との間
に設けられているとともに、固定された基板９に対して
ターゲット３０及び方向規制具３９１の組を一体に回転
させる回転機構が設けられている点である。以下、この
点について具体的に説明する。A major feature of the present embodiment is that the direction restricting tool 391 which gives the magnetic anisotropy to the magnetic film by selectively allowing the sputtered particles emitted from the target 30 to pass during the above-mentioned sputtering is used as the target 30. The point is that a rotation mechanism is provided between the substrate 9 and the rotating mechanism that integrally rotates the set of the target 30 and the direction restricting tool 391 with respect to the fixed substrate 9. Hereinafter, this point will be specifically described.
【００２８】まず、方向規制具３９１について説明す
る。方向規制具３９１は、全体として板状の部材であ
る。図２に示すように、方向規制具３９１は、カソード
ユニット３の基板９を臨む面（以下、前面）の前方に設
けられている。方向規制具３９１は、カソードユニット
３の前面と平行である。方向規制具３９１は、仕切板３
９２を介してカソードユニット３の前面に取り付けられ
ている。図３は、仕切板３９２及び方向規制具３９１の
斜視概略図である。図３では、仕切板３９２の構成を説
明するため、方向規制具３９１を仕切板３９２から離し
て図示されているが、実際には、方向規制具３９１は仕
切板３９２に固定されている。First, the direction restricting tool 391 will be described. The direction restricting tool 391 is a plate-shaped member as a whole. As shown in FIG. 2, the direction restricting tool 391 is provided in front of a surface of the cathode unit 3 facing the substrate 9 (hereinafter, a front surface). The direction restricting tool 391 is parallel to the front surface of the cathode unit 3. The direction restricting tool 391 is a partition plate 3
It is attached to the front surface of the cathode unit 3 via 92. FIG. 3 is a schematic perspective view of the partition plate 392 and the direction restricting tool 391. In FIG. 3, in order to explain the configuration of the partition plate 392, the direction restricting tool 391 is shown separated from the partition plate 392, but the direction restricting tool 391 is actually fixed to the partition plate 392.
【００２９】図３に示すように、仕切板３９２は、カソ
ードユニット３の前面の中心から三つに分岐して延びる
形状である。分岐した各部の間隔は等しい角度（１２０
度）である。図３から解るように、本実施形態では、カ
ソードユニット３は、三つのターゲット３０を有してい
る。仕切板３９２は、三つのターゲット３０を丁度仕切
るようにカソードユニット３に取り付けられている。方
向規制具３９１は、カソードユニット３の前面とほぼ同
じ径の円盤状である。方向規制具３９１は、カソードユ
ニット３と同軸になっている。尚、基板９も、成膜の際
には、方向規制具３９１及びカソードユニット３と同軸
上に位置する。As shown in FIG. 3, the partition plate 392 has a shape that branches off from the center of the front surface of the cathode unit 3 into three parts. The intervals between the branched parts are equal angles (120
Degree). As can be seen from FIG. 3, in the present embodiment, the cathode unit 3 has three targets 30. The partition plate 392 is attached to the cathode unit 3 so as to just partition the three targets 30. The direction restricting member 391 has a disk shape having substantially the same diameter as the front surface of the cathode unit 3. The direction restricting tool 391 is coaxial with the cathode unit 3. The substrate 9 is also coaxial with the direction restricting tool 391 and the cathode unit 3 during film formation.
【００３０】方向規制具３９１は、スパッタによってタ
ーゲット３０から放出されるスパッタ粒子のうち、特定
の方向に飛行するスパッタ粒子のみを選択的に通過させ
るものである。具体的には、方向規制具３９１は、カソ
ードユニット３側の面から基板９側の面に貫通する貫通
孔３９３を多数有している。図３では、方向規制具３９
１の表面のうちの１／３の領域についてのみ貫通孔３９
３が描かれているが、実際には全面に設けられている。The direction restricting tool 391 selectively passes only sputter particles flying in a specific direction among sputter particles emitted from the target 30 by sputtering. Specifically, the direction restricting tool 391 has a large number of through holes 393 penetrating from the surface on the cathode unit 3 side to the surface on the substrate 9 side. In FIG.
The through hole 39 is formed only in one third of the surface of the first surface.
Although 3 is drawn, it is actually provided on the entire surface.
【００３１】図４を使用して、方向規制具３９１の構成
についてさらに詳しく説明する。図４は、方向規制具３
９１が有する貫通孔３９３の構成について説明する斜視
模式図である。The structure of the direction restricting member 391 will be described in more detail with reference to FIG. FIG.
FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a through hole 393 included in 91.
【００３２】前述したように、ハードディスクのような
磁気記録ディスクにおいて、熱ゆらぎの問題を抑制する
には、磁気記録の際の磁化の方向に保磁力が強くなる磁
気異方性を磁性膜に与えることが有効である。本願の発
明者の研究によると、このような磁気異方性は、基板９
の表面に入射するスパッタ粒子の方向をある程度そろえ
ることでも得られることが判ってきた。即ち、発明者の
研究によると、基板９の表面に入射するスパッタ粒子の
うち、基板９の表面に対して垂直でなく斜めに多く入射
させると、磁気異方性が増すことが判明した。その際、
その斜め入射の方向のうち、基板９の表面に沿った方向
成分が特定の方向にそろっていると、その特定の方向で
保磁力が高くなる磁気異方性が得られることが判った。As described above, in a magnetic recording disk such as a hard disk, in order to suppress the problem of thermal fluctuation, magnetic anisotropy is applied to the magnetic film so that the coercive force increases in the direction of magnetization during magnetic recording. It is effective. According to the study of the inventor of the present application, such magnetic anisotropy is caused by the substrate 9
It has been found that it can also be obtained by aligning the direction of sputtered particles incident on the surface to some extent. That is, according to the research of the inventor, it has been found that, among the sputtered particles incident on the surface of the substrate 9, when a large number of the particles are incident not obliquely but perpendicularly to the surface of the substrate 9, the magnetic anisotropy increases. that time,
It was found that when the directional components along the surface of the substrate 9 were aligned in a specific direction in the oblique incident direction, magnetic anisotropy in which the coercive force increased in the specific direction was obtained.
【００３３】さらに具体的に説明すると、長手方向記録
の磁気記録ディスクにおいては、磁化の方向は周方向で
ある。従って、磁気異方性を与えるべく保磁力を強くす
る方向（以下、強化方向）は、微視的に見ると、基板９
と同軸の円周に接する接線の方向（図４にＤｒで示す）
である。従って、基板９の表面に入射するスパッタ粒子
のうち、基板９の表面に対して垂直でなく斜めに選択的
に多く入射させるとともに、その斜め入射の方向が、基
板９の表面の方向で見たとき、強化方向Ｄｒに方向成分
を持つようにする。別の言い方をすれば、強化方向Ｄｒ
に沿った基板９の表面上の仮想線と基板９の表面の法線
とによって形成される仮想面上に沿った方向であって、
基板９の表面の法線に対して０度より大きい所定の角度
を成す方向に飛行するスパッタ粒子を選択的に多く基板
９の表面に入射させる。この方向を「選択方向」と呼
び、図４にＤｓで示す。More specifically, in a longitudinally recorded magnetic recording disk, the direction of magnetization is the circumferential direction. Therefore, the direction in which the coercive force is increased to provide magnetic anisotropy (hereinafter, the strengthening direction) is microscopically determined by the substrate 9.
And the direction of the tangent line tangent to the circumference of the coaxial axis (indicated by Dr in FIG. 4)
It is. Therefore, among the sputtered particles incident on the surface of the substrate 9, a large number are selectively and obliquely incident on the surface of the substrate 9, not perpendicularly, and the oblique incidence direction is viewed in the direction of the surface of the substrate 9. At this time, a direction component is provided in the reinforcement direction Dr. In other words, the reinforcement direction Dr
A direction along an imaginary plane formed by an imaginary line on the surface of the substrate 9 and a normal to the surface of the substrate 9 along
A large number of sputtered particles flying in a direction forming a predetermined angle larger than 0 degree with respect to the normal to the surface of the substrate 9 are selectively incident on the surface of the substrate 9. This direction is called the “selection direction” and is indicated by Ds in FIG.
【００３４】このような技術思想から、図４に示すよう
に、方向規制具３９１の貫通孔３９３は、選択方向Ｄｓ
の方向に延びて貫通している。図５は、方向規制具３９
１の作用について説明する側面図である。図５は、説明
の都合上、基板９を水平に配置した状態に変換して図示
している。From such a technical idea, as shown in FIG. 4, the through hole 393 of the direction restricting tool 391 is inserted in the selection direction Ds.
Extending in the direction of. FIG.
FIG. 3 is a side view for explaining the operation of No. 1. FIG. 5 shows a state where the substrate 9 is horizontally arranged for convenience of explanation.
【００３５】図５に示すように、ターゲット３０から放
出されるスパッタ粒子３００は、色々な方向に飛行す
る。しかしながら、ターゲット３０と基板９との間に
は、方向規制具３９１があるため、選択方向Ｄｓ又はこ
れに近い方向に飛行するスパッタ粒子３００のみが貫通
孔３９３を通過して基板９に到達し得る。従って、本質
的に、選択方向Ｄｓ又はこれに近い方向に飛行して入射
したスパッタ粒子３００のみで磁性膜９０３が堆積する
ことになる。この結果、強化方向Ｄｒに保磁力が高くな
る磁気異方性が得られる。As shown in FIG. 5, sputtered particles 300 emitted from the target 30 fly in various directions. However, since the direction restricting member 391 is provided between the target 30 and the substrate 9, only the sputtered particles 300 flying in the selection direction Ds or a direction close to the selection direction Ds can reach the substrate 9 through the through holes 393. . Therefore, the magnetic film 903 is essentially deposited only by the sputtered particles 300 that fly and enter in the selection direction Ds or a direction close thereto. As a result, magnetic anisotropy in which the coercive force increases in the strengthening direction Dr is obtained.
【００３６】何故、このような一定方向斜め入射により
磁気異方性が得られるかは、明確ではないが、図５に示
すように、一定方向斜め入射によると、その入射方向に
磁性膜９０３が成長し易く、斜めに傾いた微細な凹凸が
多数形成されることによるものと推察される。この凹凸
の傾きが強化方向に向いているため、強化方向に保磁力
が高くなる磁気異方性が得られるものと思われる。いず
れにしても、上記のようなスパッタ粒子の方向規制を行
いながら成膜を行うと、テクスチャを形成すること無し
に高い磁気異方性を得ることができる。表１は、この点
を確認した実験の結果について示すものである。It is not clear why the magnetic anisotropy can be obtained by such oblique incidence at a certain direction. However, as shown in FIG. 5, according to the oblique incidence at a certain direction, the magnetic film 903 moves in the incident direction. This is presumed to be due to the formation of a large number of fine irregularities that are easily grown and inclined obliquely. Since the inclination of the unevenness is oriented in the strengthening direction, it is considered that magnetic anisotropy in which the coercive force increases in the strengthening direction is obtained. In any case, when the film is formed while controlling the direction of the sputtered particles as described above, high magnetic anisotropy can be obtained without forming a texture. Table 1 shows the results of experiments confirming this point.
【００３７】[0037]
【表１】 表１に結果を示す実験は、以下の条件で行われた。 ターゲット３０（磁性膜の材料）：ＣｏＣｒＴａＰｔ スパッタ電力：１ｋＷ 基板温度：２１０℃ 膜厚：２５ｎｍ 尚、テクスチャは、ＮｉＰメッキしたアルミニウム製の
基板９の表面に深さ０．８ｎｍで形成した。テクスチャ
を形成しない場合の基板９の表面粗さ（凹凸の平均値）
は０．３ｎｍ、形成した場合の表面粗さは０．５ｎｍで
あった。また、表１において、ＯＲは磁気異方性を示
し、ＯＲ＝（周方向の保磁力）／（径方向の保磁力）で
ある。[Table 1] The experiment whose results are shown in Table 1 was performed under the following conditions. Target 30 (Material of magnetic film): CoCrTaPt Sputtering power: 1 kW Substrate temperature: 210 ° C. Film thickness: 25 nm The texture was formed at a depth of 0.8 nm on the surface of NiP-plated aluminum substrate 9. Surface roughness of substrate 9 when no texture is formed (average of unevenness)
Was 0.3 nm, and the surface roughness when formed was 0.5 nm. In Table 1, OR indicates magnetic anisotropy, and OR = (coercive force in the circumferential direction) / (coercive force in the radial direction).
【００３８】表１に示すように、テクスチャ無しの場
合、方向規制具３９１の無い構成ではＯＲ＝１であり、
磁気異方性は得られなかったのに対し、方向規制具３９
１のある構成では、ＯＲ＝１．２となり、磁気異方性が
得られたことが確認された。そして、テクスチャ有りの
場合で方向規制具３９１を採用すると、ＯＲ＝１．４と
なり、さらに高い磁気異方性が得られることが確認され
た。このように、方向規制具３９１を採用すると、テク
スチャ無しの場合でも高い磁気異方性が得られるのに加
え、テクスチャ有りの場合に方向規制具３９１を採用す
ると、さらに磁気異方性が高くなる。As shown in Table 1, when there is no texture, OR = 1 in the configuration without the direction restricting tool 391,
Although no magnetic anisotropy was obtained,
In the configuration with 1, OR = 1.2, and it was confirmed that magnetic anisotropy was obtained. Then, when the direction restricting tool 391 is employed in the case where there is a texture, OR = 1.4, and it has been confirmed that higher magnetic anisotropy can be obtained. As described above, when the direction restricting member 391 is employed, high magnetic anisotropy can be obtained even when there is no texture, and when the direction restricting member 391 is employed when there is a texture, the magnetic anisotropy further increases. .
【００３９】このように、方向規制具３９１の採用によ
り高い磁気異方性が得られるものの、方向規制具３９１
による一定方向斜め入射のみでは、基板９の表面に均一
に成膜ができないため、ターゲット３０及び方向規制具
３９１を一体に回転させる回転機構を設けている。以
下、この点について説明する。As described above, although high magnetic anisotropy can be obtained by adopting the direction restricting member 391, the direction restricting member 391 can be obtained.
In this case, the film cannot be uniformly formed on the surface of the substrate 9 only by oblique incidence in a certain direction, and therefore a rotation mechanism for integrally rotating the target 30 and the direction restricting member 391 is provided. Hereinafter, this point will be described.
【００４０】図６は、図２に示すカソードユニット３の
詳細を示す断面図である。図２に示す左右のカソードユ
ニット３は同様の構造（基板９を挟んで対称の構造）で
あり、図６にはそのうち左側のカソードユニット３の詳
細が示されている。FIG. 6 is a sectional view showing details of the cathode unit 3 shown in FIG. The left and right cathode units 3 shown in FIG. 2 have the same structure (a structure symmetrical with the substrate 9 interposed), and FIG. 6 shows details of the left cathode unit 3.
【００４１】まず、スパッタチャンバー１の側壁部に
は、カソードユニット３の断面積よりも少し大きな開口
が設けられている。カソードユニット３は、この開口に
挿通されている。スパッタチャンバー１の側壁部の外面
には、ユニット取付枠６が固定されている。ユニット取
付枠６は、図６に示すような段差のある断面形状の円筒
である。ユニット取付枠６の端面は、Ｏリングのような
封止部材６０を介してスパッタチャンバー１の側壁部の
外面に固定されている。First, an opening slightly larger than the sectional area of the cathode unit 3 is provided in the side wall of the sputtering chamber 1. The cathode unit 3 is inserted through this opening. A unit mounting frame 6 is fixed to the outer surface of the side wall of the sputtering chamber 1. The unit mounting frame 6 is a cylinder having a stepped cross section as shown in FIG. The end surface of the unit mounting frame 6 is fixed to the outer surface of the side wall of the sputtering chamber 1 via a sealing member 60 such as an O-ring.
【００４２】ユニット取付枠６の内側には、主ホルダー
３１が設けられている。主ホルダー３１もほぼ円筒であ
り、ユニット取付枠６と同軸上に設けられている。以
下、この主ホルダー３１の中心軸を「基準軸」と呼び、
図６にＡで示す。前述したキャリア２は、基板９の中心
軸がこの基準軸Ａに一致した状態で停止するようになっ
ている。主ホルダー３１の右側の端部には、右ホルダー
フランジ３１１が設けられている。右ホルダーフランジ
３１１には、カソード取付枠３２が固定されている。カ
ソード取付枠３２は、図６に示すような断面形状のほぼ
円筒状であり、基準軸Ａと同軸上に設けられている。A main holder 31 is provided inside the unit mounting frame 6. The main holder 31 is also substantially cylindrical and provided coaxially with the unit mounting frame 6. Hereinafter, the central axis of the main holder 31 is referred to as a “reference axis”,
This is indicated by A in FIG. The above-described carrier 2 stops in a state where the central axis of the substrate 9 coincides with the reference axis A. At the right end of the main holder 31, a right holder flange 311 is provided. The cathode mounting frame 32 is fixed to the right holder flange 311. The cathode mounting frame 32 has a substantially cylindrical cross section as shown in FIG. 6 and is provided coaxially with the reference axis A.
【００４３】カソード取付枠３２の右側の端面はスパッ
タチャンバー１内に位置し、この端面に空洞形成板３３
が固定されている。空洞形成板３３には、バッキングプ
レート３４が固定されている。バッキングプレート３４
には、ターゲット３０押さえ３１０によりターゲット３
０が着脱可能に取り付けられている。即ち、左から順
に、空洞形成板３３、バッキングプレート３４、ターゲ
ット３０が重ね合わされ、カソード取付枠３２の右端面
に固定されている。尚、空洞形成板３３及びバッキング
プレート３４は、ターゲット３０より少し大きいほぼ円
盤状である。The right end surface of the cathode mounting frame 32 is located in the sputtering chamber 1, and the cavity forming plate 33
Has been fixed. A backing plate 34 is fixed to the cavity forming plate 33. Backing plate 34
Target 3 by the target 30 holder 310
0 is detachably attached. That is, the cavity forming plate 33, the backing plate 34, and the target 30 are stacked in order from the left, and are fixed to the right end surface of the cathode mounting frame 32. Note that the cavity forming plate 33 and the backing plate 34 have a substantially disk shape slightly larger than the target 30.
【００４４】図３に示すように、本実施形態では、一つ
のカソードユニット３に三つのターゲット３０が設けら
れている。各ターゲット３０は同じ大きさの円盤状であ
る。各ターゲット３０は、基準軸Ａ上の点を中心とする
円周上に均等間隔で（即ち、１２０度毎に）設けられて
いる。空洞形成板３３は、バッキングプレート３４とと
もに、空洞３３０を形成する形状となっている。この空
洞３３０内には、後述するように、冷媒が供給される。As shown in FIG. 3, in this embodiment, three targets 30 are provided for one cathode unit 3. Each target 30 is a disk having the same size. Each target 30 is provided at equal intervals (that is, every 120 degrees) on a circumference centered on a point on the reference axis A. The cavity forming plate 33 has a shape that forms the cavity 330 together with the backing plate 34. A coolant is supplied into the cavity 330 as described later.
【００４５】そして、回転機構は、各ターゲット３０を
基板９の中心と同軸の回転軸の周り（即ち、基準軸Ａの
周り）に回転させるものとなっている。回転機構は、上
述した主ホルダー３１と、主ホルダー３１を回転させる
モータのような回転駆動源３５１等によって構成されて
いる。具体的に説明すると、主ホルダー３１の左側の端
部には、左ホルダーフランジ３１２が設けられている。
左ホルダーフランジ３１２の周面は、ギヤ歯（以下、フ
ランジ側ギヤ歯）になっている。そして、回転駆動源３
５１の出力軸には、フランジ側ギヤ歯に噛み合うギヤ歯
を持つ駆動ギヤ３５２が連結されている。回転駆動源３
５１が駆動されると、駆動ギヤ３５２を介して主ホルダ
ー３１が基準軸Ａの周りに回転する。この結果、各ター
ゲット３０及び方向規制具３９１も、一体に基準軸Ａの
周りに回転する。尚、主ホルダー３１は、ユニット取付
枠６によって保持されている。ユニット取付枠６と主ホ
ルダー３１の間には、ベアリング７が設けられており、
上記主ホルダー３１の回転を許容するようになってい
る。The rotation mechanism rotates each target 30 around a rotation axis coaxial with the center of the substrate 9 (ie, around the reference axis A). The rotation mechanism includes the main holder 31 described above, a rotation drive source 351 such as a motor for rotating the main holder 31, and the like. More specifically, a left holder flange 312 is provided at the left end of the main holder 31.
The peripheral surface of the left holder flange 312 has gear teeth (hereinafter, flange-side gear teeth). And the rotation drive source 3
A drive gear 352 having gear teeth meshing with the flange-side gear teeth is connected to the output shaft 51. Rotary drive source 3
When the 51 is driven, the main holder 31 rotates around the reference axis A via the drive gear 352. As a result, each target 30 and the direction restricting tool 391 also rotate around the reference axis A integrally. Note that the main holder 31 is held by the unit mounting frame 6. A bearing 7 is provided between the unit mounting frame 6 and the main holder 31.
The rotation of the main holder 31 is allowed.
【００４６】上記のような回転によって、前述した磁気
異方性を確保しつつ、均一な厚さで成膜が行える。即
ち、ターゲット３０及び方向規制具３９１が回転しない
場合、前述した選択方向Ｄｓに沿って飛行するスパッタ
粒子の入射箇所は局所的なものであるが、ターゲット３
０及び方向規制具３９１が一体に回転する結果、入射箇
所が周方向に広がり、周方向に均一な厚さで成膜が行え
る。By the rotation as described above, a film can be formed with a uniform thickness while maintaining the magnetic anisotropy described above. That is, when the target 30 and the direction restricting tool 391 do not rotate, the incident position of the sputtered particles flying along the above-described selection direction Ds is local, but the target 3
As a result of the rotation of the zero and direction restricting member 391 as a unit, the incident portion spreads in the circumferential direction, and a film can be formed with a uniform thickness in the circumferential direction.
【００４７】径方向での膜厚の均一性には、確保する磁
気異方性との関連から、慎重な検討が必要である。図４
において、基板９の径方向における各貫通孔３９３の幅
（図４中Ｗ１で示す）を大きくすると、径方向での膜厚
を均一化するのには有効である。しかしながら、Ｗ１を
大きくすると、径方向に方向成分を持つスパッタ粒子が
多く基板９の表面に入射することになり、磁気異方性が
低下する恐れがある。Careful examination of the uniformity of the film thickness in the radial direction is necessary in relation to the secured magnetic anisotropy. FIG.
In, increasing the width of each through hole 393 in the radial direction of the substrate 9 (shown in Figure 4 in W 1), it is effective to equalize the film thickness in the radial direction. However, increasing the W 1, will be sputtered particles radially with direction component is input to many surfaces of the substrate 9, the magnetic anisotropy may be reduced.
【００４８】磁気異方性を低下させることなく径方向で
の膜厚を均一化させるには、各貫通孔３９３から基板９
の表面までの距離（図４中Ｌ１で示す）を大きくするこ
とが効果的である。この距離Ｌ１は、径方向での貫通孔
３９３の離間間隔にも関連する。離間間隔が小さい場
合、距離Ｌ１をそれほど大きくしなくても、径方向の膜
厚を均一化できる。離間間隔が大きい場合、それに応じ
て距離Ｌ１も大きくする必要がある。別な言い方をすれ
ば、方向規制具３９１の限られた径方向のスペースにお
いて貫通孔３９３の数を多くすることが径方向の膜厚の
均一化には効果的である。ターゲット３０及び方向規制
具３９１が回転するので、各貫通孔３９３は、径方向の
同一直線上にある必要はない。In order to make the film thickness uniform in the radial direction without lowering the magnetic anisotropy, the through holes 393 must be formed through the substrate 9.
It is effective to increase the distance to the surface (shown in FIG. 4 L 1). The distance L 1 is also associated with separation distance of the through hole 393 in the radial direction. If separation interval is small, even without the distance L 1 is so large, it can be made uniform thickness in the radial direction. If separation interval is large, the distance L 1 also has to be increased accordingly. In other words, increasing the number of through holes 393 in the limited radial space of the direction restricting tool 391 is effective for making the film thickness in the radial direction uniform. Since the target 30 and the direction restricting tool 391 rotate, the through holes 393 do not need to be on the same straight line in the radial direction.
【００４９】また、各貫通孔３９３の長さ（図４にＬ２
で示す）を長くすると、選択方向に飛行するスパッタ粒
子が選択される度合いが高くなるので、磁気異方性を高
くする意味では効果的である。但し、Ｌ２があまり長く
なると、各貫通孔３９３を通過できるスパッタ粒子の数
の減少により、成膜速度があまりにも低下することがあ
り得る。これらの点を考慮して、Ｌ２を適宜決定する。The length of each through hole 393 (L 2 in FIG. 4)
Is increased, the degree of selection of sputtered particles flying in the selected direction is increased, which is effective in increasing the magnetic anisotropy. However, if L 2 is too long, the reduction in the number of sputtered particles that can pass through the respective through holes 393, the deposition rate can sometimes be too lowered. In consideration of these points, appropriately determine L 2.
【００５０】尚、各貫通孔３９３の接線方向の幅（図４
にＷ２で示す）は、Ｗ１に比べて少し長くなっている。
即ち、各貫通孔３９３の断面形状は円ではなく楕円にな
っている。これは、径方向の方向成分を持つスパッタ粒
子よりも接線方向の方向成分をスパッタ粒子をより多く
入射させるためである。The width of each through hole 393 in the tangential direction (FIG. 4)
Shown by W 2) to have a little longer than the W 1.
That is, the cross-sectional shape of each through hole 393 is not a circle but an ellipse. This is because more sputter particles are incident in the tangential direction component than in sputter particles having the radial direction component.
【００５１】また、径方向の膜厚の均一化には、回転中
心からの距離の違いも考慮する必要がある。以下、この
点について図４及び図７を使用して説明する。図７は、
方向規制具３９１の平面概略図である。In order to make the film thickness uniform in the radial direction, it is necessary to consider the difference in the distance from the center of rotation. Hereinafter, this point will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a schematic plan view of a direction restricting tool 391.
【００５２】図４において、基板９の表面の点のうち、
中心に近い点をＰ１とし、中心から遠い点をＰ２とす
る。また、Ｐ１に入射するスパッタ粒子が通過する貫通
孔３９３をＨ１とし、Ｐ２に入射するスパッタ粒子が通
過する貫通孔３９３をＨ２とする。ターゲット３０と方
向規制具３９１とが一回転する間、Ｐ１から見たＨ１の
移動速度は、Ｐ２から見たＨ２の移動速度に比べて遅
い。従って、各貫通孔３９３が径方向に均一に分布して
いると、径方向の位置の違いによる線速度の違いから、
径方向の膜厚分布が不均一になる。つまり、中心に近い
ほど膜厚が厚くなり、遠いほど薄くなる。In FIG. 4, among the points on the surface of the substrate 9,
A point close to the center as P 1, a point away from the center and P 2. Further, a through hole 393 which sputtering particles incident to P 1 passes as H 1, a through hole 393 which sputtered particles pass through to be incident on the P 2 and H 2. While the target 30 and the direction restricting mechanism 391 makes one rotation, the moving speed of an H 1 as seen from P 1 is slower than the moving speed of the H 2 as seen from P 2. Accordingly, if the through holes 393 are uniformly distributed in the radial direction, the difference in the linear velocity due to the difference in the radial position causes
The film thickness distribution in the radial direction becomes non-uniform. That is, the film thickness increases as the distance from the center increases, and decreases as the distance increases.
【００５３】そこで、本実施形態では、図７に示すよう
に、貫通孔３９３の分布は、中心に近いほどまばらであ
り、中心から遠ざかるについて密集しているような分布
になっている。言い換えると、円周方向にたどった際の
貫通孔３９３の数は、中心に近い場所では少なく、中心
から遠い場所では多くなるようにしている。即ち、図７
に示すように、中心からの半径をｒ１、ｒ２、ｒ３とし
（ｒ１＜ｒ２＜ｒ３）、半径ｒ１の円周上における貫通
孔３９３の数をｎ１、半径ｒ２の円周上における貫通孔
３９３の数をｎ２、半径ｒ３の円周上における貫通孔３
９３の数をｎ３としたとき、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となるよ
うにする。より一般化して言えば、半径ｒの大きさとそ
の半径ｒの円周上における貫通孔３９３の数ｎとが比例
関係になるようにする。このような貫通孔３９３の分布
のため、前述した径方向の位置の違いによる線速度の違
いを補正して径方向で膜厚を均一にできる。Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the distribution of the through holes 393 is sparser toward the center, and denser as the distance from the center increases. In other words, the number of the through-holes 393 when tracing in the circumferential direction is small in a place near the center and large in a place far from the center. That is, FIG.
As shown in, the radii from the center are r 1 , r 2 , and r 3 (r 1 <r 2 <r 3 ), the number of through holes 393 on the circumference of the radius r 1 is n 1 , and the radius r 2 The number of the through holes 393 on the circumference of n is n 2 , and the number of the through holes 3 on the circumference of the radius r 3 is n 2 .
When the number of 93 was n 3, made to be n 1 <n 2 <n 3 . More generally, the size of the radius r and the number n of the through holes 393 on the circumference of the radius r are set to be in a proportional relationship. Because of the distribution of the through holes 393, the difference in linear velocity due to the difference in the radial position described above can be corrected, and the film thickness can be made uniform in the radial direction.
【００５４】また、仕切板３９２は、ターゲット３０の
相互汚染を防止する技術的意義がある。即ち、仕切板３
９２が無いと、ターゲット３０の相互汚染の問題が生ず
る。即ち、あるターゲット３０から放出されたスパッタ
粒子が他のターゲット３０に付着することがある。付着
した他のターゲット３０からのスパッタ粒子は、再スパ
ッタされて放出されるものの、各ターゲット３０が異種
の材料で形成されている場合、ターゲット３０からその
ターゲット３０の本来の材料ではないものが放出される
ことになる。このようなことがあると、作成される薄膜
の成分の分布を充分に制御することが難しくなり、不均
一な成分分布の薄膜が出来やすい。本実施形態では、仕
切板３９２があるため、あるターゲット３０から放出さ
れたスパッタ粒子が他のターゲット３０に付着すること
が抑制されている。従って、上述したような相互汚染が
防止される。The partition plate 392 has a technical significance for preventing cross contamination of the target 30. That is, the partition plate 3
Without 92, the problem of cross-contamination of targets 30 would arise. That is, sputter particles emitted from one target 30 may adhere to another target 30. Sputtered particles from the other target 30 adhered are re-sputtered and released, but when each target 30 is formed of a different material, the target 30 emits a material that is not the original material of the target 30. Will be done. In such a case, it is difficult to sufficiently control the component distribution of the thin film to be formed, and a thin film having a non-uniform component distribution is easily formed. In the present embodiment, the presence of the partition plate 392 prevents sputtered particles emitted from one target 30 from adhering to another target 30. Therefore, cross-contamination as described above is prevented.
【００５５】次に、再び図２及び図６を使用して、本実
施形態におけるカソードユニット３の他の構成について
説明する。図２及び図６に示すように、カソード取付枠
３２内には、磁石機構５が設けられている。磁石機構５
は、各ターゲット３０の背後にそれぞれ設けられてい
る。磁石機構５は、中央磁石５１と、中央磁石５１を取
り囲む円筒状の周辺磁石５２と、中央磁石５１と周辺磁
石５２とをつなぐヨーク５３とから主に構成されてい
る。中央磁石５１と周辺磁石５２による磁力線５０は、
図６に示すように、ターゲット３０を貫き、ターゲット
３０の前方の放電空間に弧状に形成される。ターゲット
３０と磁力線５０とによって形成される閉空間内に電子
がマグネトロン運動しながら閉じこめられ、高効率のマ
グネトロン放電が達成される。Next, another configuration of the cathode unit 3 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 6 again. As shown in FIGS. 2 and 6, a magnet mechanism 5 is provided in the cathode mounting frame 32. Magnet mechanism 5
Are provided behind each target 30. The magnet mechanism 5 mainly includes a central magnet 51, a cylindrical peripheral magnet 52 surrounding the central magnet 51, and a yoke 53 connecting the central magnet 51 and the peripheral magnet 52. The magnetic field lines 50 formed by the central magnet 51 and the peripheral magnet 52 are
As shown in FIG. 6, it penetrates the target 30 and is formed in an arc shape in the discharge space in front of the target 30. Electrons are confined in a closed space formed by the target 30 and the magnetic force lines 50 while performing magnetron motion, and a highly efficient magnetron discharge is achieved.
【００５６】ヨーク５３は、ターゲット３０より少し小
さい円盤状であり、垂直に立てて設けられている。中央
磁石５１は例えば円柱状で、周辺磁石５２は例えば円環
状である。ターゲット３０の中心軸とヨーク５３の中心
軸は同軸であるが、中央磁石５１や周辺磁石５２の配置
や形状は、ターゲット３０の中心軸に対して非対称の形
状になっている。即ち、磁石機構５によって形成される
磁界は、ターゲット３０の中心軸に対して非対称となっ
ている。これは、後述するように磁石機構５が回転した
際、ターゲット３０の表面における時間平均した磁界強
度が均一になるようにするためである。The yoke 53 has a disk shape slightly smaller than the target 30 and is provided upright. The center magnet 51 is, for example, cylindrical, and the peripheral magnet 52 is, for example, annular. Although the center axis of the target 30 and the center axis of the yoke 53 are coaxial, the arrangement and shape of the center magnet 51 and the peripheral magnet 52 are asymmetric with respect to the center axis of the target 30. That is, the magnetic field formed by the magnet mechanism 5 is asymmetric with respect to the central axis of the target 30. This is to make the time-averaged magnetic field strength on the surface of the target 30 uniform when the magnet mechanism 5 rotates as described later.
【００５７】また、各磁石機構５をターゲット３０の中
心軸と同軸の回転軸の周りに回転させる補助回転機構が
設けられている。補助回転機構は、前述した回転機構の
回転動力により各磁石機構５を回転させるものとなって
いる。具体的に説明すると、補助回転機構は、各磁石機
構５に設けられた従動ギヤ３６１と、回転機構の回転動
力を各磁石機構５の回転動力に変換する静止ギヤ３６２
とから主に構成されている。従動ギヤ３６１は、ヨーク
５３の下面に固定されている。従動ギヤ３６１は、ター
ゲット３０の中心軸と同軸である。従動ギヤ３６１の中
心から水平に延びるようにして軸棒３６３が固定されて
いる。この軸棒３６３は、ベアリング７を介してカソー
ド取付枠３２に保持されている。An auxiliary rotation mechanism for rotating each magnet mechanism 5 around a rotation axis coaxial with the center axis of the target 30 is provided. The auxiliary rotation mechanism rotates each magnet mechanism 5 by the rotation power of the rotation mechanism described above. More specifically, the auxiliary rotating mechanism includes a driven gear 361 provided in each magnet mechanism 5 and a stationary gear 362 that converts the rotating power of the rotating mechanism into the rotating power of each magnet mechanism 5.
It is mainly composed of The driven gear 361 is fixed to the lower surface of the yoke 53. The driven gear 361 is coaxial with the central axis of the target 30. The shaft 363 is fixed so as to extend horizontally from the center of the driven gear 361. The shaft 363 is held by the cathode mounting frame 32 via the bearing 7.
【００５８】一方、前述した回転機構の回転駆動源３５
１は、ベース板３００に取り付けられている。ベース板
３００は、垂直な姿勢で設けられている。ベース板３０
０には、スピンドルが挿通されているスピンドル用開口
が設けられている。そして、スピンドル用開口の縁から
水平に延びるようにして、ギヤホルダー３６０が設けら
れている。ギヤホルダー３６０は、基準軸Ａと同軸のほ
ぼ円筒状である。静止ギヤ３６２は、ギヤホルダー３６
０の先端に固定されている。静止ギヤ３６２のギア歯
は、基準軸Ａと同軸であり、基準軸Ａに対して外側に向
いている。そして、図６に示すように、静止ギヤ３６２
は各従動ギヤ３６１に噛み合っている。静止ギヤ３６２
と各従動ギヤ３６１の位置関係及び噛み合いが、図６に
併せて示されている。On the other hand, the rotation drive source 35 of the rotation mechanism described above
1 is attached to the base plate 300. The base plate 300 is provided in a vertical posture. Base plate 30
0 is provided with a spindle opening through which the spindle is inserted. The gear holder 360 is provided so as to extend horizontally from the edge of the spindle opening. The gear holder 360 is substantially cylindrical and coaxial with the reference axis A. The stationary gear 362 is connected to the gear holder 36.
0. The gear teeth of the stationary gear 362 are coaxial with the reference axis A and face outward with respect to the reference axis A. Then, as shown in FIG.
Are engaged with each driven gear 361. Stationary gear 362
FIG. 6 also shows the positional relationship and meshing between the driven gears 361 and the driven gears 361.
【００５９】図６から解るように、各磁石機構５は、軸
棒３６３を介してカソード取付枠３２に連結されている
ので、回転駆動源３５１によって主ホルダー３１が回転
し、各ターゲット３０が基準軸Ａの周りに回転する際、
各磁石機構５や各従動ギヤ３６１も一体に基準軸Ａの周
りに回転する（以下、この基準軸Ａ周りの回転を公転と
呼ぶ）。従動ギヤ３６１は基準軸Ａよりの箇所で静止ギ
ヤ３６２に噛み合っているので、上記公転の際、従動ギ
ヤ３６１は、ターゲット３０と同軸の中心軸の周りに回
転する（以下、この回転を自転と呼ぶ）。従動ギヤ３６
１の自転に伴い、磁石機構５も一体に自転する。結局、
磁石機構５は、基準軸Ａの周りの公転と、ターゲット３
０の中心軸の周りの自転とを同時に行うことになる。
尚、ギヤホルダー３６０とユニット取付枠６の間には、
ベアリング７が設けられている。As can be understood from FIG. 6, since each magnet mechanism 5 is connected to the cathode mounting frame 32 via the shaft 363, the main holder 31 is rotated by the rotation drive source 351 and each target 30 is used as a reference. When rotating around axis A,
Each magnet mechanism 5 and each driven gear 361 also integrally rotate around the reference axis A (hereinafter, the rotation around the reference axis A is referred to as revolution). Since the driven gear 361 meshes with the stationary gear 362 at a position from the reference axis A, the driven gear 361 rotates around a central axis coaxial with the target 30 during the above-described revolution (hereinafter, this rotation is referred to as rotation). Call). Driven gear 36
With the rotation of 1, the magnet mechanism 5 also rotates integrally. After all,
The magnet mechanism 5 revolves around the reference axis A and the target 3
The rotation about the central axis of 0 is performed simultaneously.
In addition, between the gear holder 360 and the unit mounting frame 6,
A bearing 7 is provided.
【００６０】一方、主ホルダー３１の中央を貫くように
してスピンドル３７が設けられている。スピンドル３７
は、先端部分で空洞形成板３３やバッキングプレート３
４等を保持している。スピンドル３７は、右側の部分が
円柱状であり、左側の部分がほぼ同径の円筒状となって
いる。On the other hand, a spindle 37 is provided so as to pass through the center of the main holder 31. Spindle 37
Are the cavity forming plate 33 and the backing plate 3
4 and so on. The spindle 37 has a columnar shape on the right side and a cylindrical shape on the left side with substantially the same diameter.
【００６１】スピンドル３７の右側の円柱状の部分（以
下、円柱部）には、空洞３３０内に冷媒を導入する冷媒
導入路３７１が設けられている。冷媒導入路３７１は、
途中から三つに分岐しており、この分岐した先が、各タ
ーゲット３０の背後の空洞３３０につながっている。ま
た、円柱部には、各空洞３３０から冷媒を排出する冷媒
排出路３７２が設けられている。冷媒排出路３７２は、
図６からは明らかでないが、各空洞３３０のそれぞれに
三つ設けられている。A coolant introduction passage 371 for introducing a coolant into the cavity 330 is provided in a cylindrical portion on the right side of the spindle 37 (hereinafter, a cylindrical portion). The refrigerant introduction path 371 is
It branches into three from the middle, and the branched end is connected to the cavity 330 behind each target 30. Further, a coolant discharge passage 372 for discharging the coolant from each cavity 330 is provided in the columnar portion. The refrigerant discharge path 372 is
Although not clear from FIG. 6, three are provided in each of the cavities 330.
【００６２】スピンドル３７の左側の円筒状の部分（以
下、円筒部）内には、冷媒導入路３７１につながる冷媒
導入管３７３と、冷媒排出路３７２につながる冷媒排出
管３７４が設けられている。図６では一つしか描かれて
いないが、冷媒排出管３７４は、各冷媒排出路３７２の
それぞれに設けられている。In the cylindrical portion (hereinafter, cylindrical portion) on the left side of the spindle 37, a refrigerant introduction pipe 373 connected to the refrigerant introduction path 371 and a refrigerant discharge pipe 374 connected to the refrigerant discharge path 372 are provided. 6, only one refrigerant discharge pipe 374 is provided in each of the refrigerant discharge paths 372.
【００６３】また、スピンドル３７の円柱部及び円筒部
を貫くようにして給電ロッド３８１が設けられている。
給電ロッド３８１は、各ターゲット３０にスパッタ放電
用の電力を供給するものである。図６では一つの給電ロ
ッド３８１しか描かれていないが、実際には三つの給電
ロッド３８１が設けられている。図６に示すように、給
電ロッド３８１の先端は、空洞形成板３３に接触してい
る。空洞形成板３３やバッキングプレート３４は、ステ
ンレスや銅のような金属であり、空洞形成板３３及びバ
ッキングプレート３４を介してターゲット３０に給電さ
れるようになっている。尚、給電ロッド３８１とスピン
ドル３７との間、及び、空洞形成板３３やバッキングプ
レート３４とスピンドル３７との間には、不図示の絶縁
材が設けられている。このため、給電ロッド３８１が供
給する電力がスピンドル３７側に漏れないようになって
いる。A power supply rod 381 is provided so as to penetrate the cylindrical portion and the cylindrical portion of the spindle 37.
The power supply rod 381 supplies power for sputter discharge to each target 30. Although only one power supply rod 381 is illustrated in FIG. 6, actually, three power supply rods 381 are provided. As shown in FIG. 6, the tip of the power supply rod 381 is in contact with the cavity forming plate 33. The cavity forming plate 33 and the backing plate 34 are made of a metal such as stainless steel or copper, and power is supplied to the target 30 via the cavity forming plate 33 and the backing plate 34. An insulating material (not shown) is provided between the power supply rod 381 and the spindle 37, and between the cavity forming plate 33 and the backing plate 34 and the spindle 37. Therefore, the power supplied by the power supply rod 381 does not leak to the spindle 37 side.
【００６４】前述した公転に伴い、スピンドル３７も基
準軸Ａの周りに公転する。スピンドル３７の公転に拘わ
らず、電力供給や冷媒の流通ができるよう、スリップリ
ング３８２及びロータリージョイント３７５が設けられ
ている。図６に示すように、スリップリング３８２は、
スピンドル３７の左側の端部を取り囲むよう設けられて
いる。スリップリング３８２には、ケーブルによって各
給電ロッド３８１が結線されている。そして、スリップ
リング３８２には、各ターゲット３０に対応してそれぞ
れ設けられた三つのスパッタ電源４が接続されている。
スリップリング３８２は、回転する円筒体の外側面に板
バネ状の部材を接触させて導通を確保するものである。
ここに使用するスリップリング３８２としては、例えば
グローブテック社製の「φ１５０−６０ ３ｃｈ Ｓ
Ｒ」等が挙げられる。With the above-described revolution, the spindle 37 also revolves around the reference axis A. A slip ring 382 and a rotary joint 375 are provided so that power can be supplied and refrigerant can flow regardless of the revolution of the spindle 37. As shown in FIG. 6, the slip ring 382
It is provided so as to surround the left end of the spindle 37. Each power supply rod 381 is connected to the slip ring 382 by a cable. The three sputter power sources 4 provided for the respective targets 30 are connected to the slip ring 382.
The slip ring 382 secures conduction by bringing a leaf spring-shaped member into contact with the outer surface of the rotating cylindrical body.
As the slip ring 382 used here, for example, “φ150-60 3ch S
R "and the like.
【００６５】また、ロータリージョイント３７５は、ス
ピンドル３７の左側の端部に接続されている。ロータリ
ージョイント３７５には、冷媒導入管３７３につながる
冷媒導入口３７６と、冷媒排出管３７４にそれぞれつな
がる三つの冷媒排出口３７７が設けられている。ロータ
リジョイントは、スピンドル３７の回転に拘わらず、冷
媒導入管３７３と冷媒導入口３７６との連通、及び、各
冷媒排出管３７４と各冷媒排出口３７７との連通を確保
するようになっている。このようなロータリージョイン
ト３７５としては、例えば光洋油圧社製のロータリージ
ョイント３７５ＫＴ−４−０２−１Ｗが使用できる。The rotary joint 375 is connected to the left end of the spindle 37. The rotary joint 375 is provided with a refrigerant inlet 376 connected to the refrigerant inlet pipe 373 and three refrigerant outlets 377 connected to the refrigerant outlet pipe 374, respectively. The rotary joint ensures communication between the refrigerant introduction pipe 373 and the refrigerant introduction port 376 and communication between each refrigerant discharge pipe 374 and each refrigerant discharge port 377 irrespective of the rotation of the spindle 37. As such a rotary joint 375, for example, a rotary joint 375KT-4-02-1W manufactured by Koyo Hydraulic Co., Ltd. can be used.
【００６６】上記ロータリージョイント３７５の冷媒導
入口３７６と各冷媒排出口３７７は、図６に示すよう
に、配管３７８及びサーキュレータ３７９を介してつな
がっている。サーキュレータ３７９により所定の温度に
維持された冷媒は、冷媒導入口３７６、冷媒導入管３７
３及び各冷媒導入路３７１を経由して各空洞３３０に導
入される。そして、冷媒は、各空洞３３０から、各冷媒
排出路３７２、各冷媒排出管３７４及び各冷媒排出口３
７７を経てサーキュレータ３７９に戻る。The refrigerant inlet 376 of the rotary joint 375 and each refrigerant outlet 377 are connected via a pipe 378 and a circulator 379, as shown in FIG. The refrigerant maintained at a predetermined temperature by the circulator 379 is supplied to the refrigerant introduction port 376 and the refrigerant introduction pipe 37.
3 and each refrigerant introduction path 371 is introduced into each cavity 330. Then, the refrigerant flows from each cavity 330 to each refrigerant discharge path 372, each refrigerant discharge pipe 374, and each refrigerant discharge port 3
The flow returns to the circulator 379 via 77.
【００６７】尚、上述した三つの給電ロッド３８１、ス
リップリング３８２及び三つのスパッタ電源４は、ター
ゲット３０にスパッタ放電用の電力を供給する電力供給
系を構成している。そして、各スパッタ電源４は、独立
して出力電圧を調整できるようになっており、ターゲッ
ト３０に供給される電力が独立して制御されるようにな
っている。The three power supply rods 381, the slip ring 382 and the three sputter power supplies 4 constitute a power supply system for supplying power for sputter discharge to the target 30. The output voltage of each sputtering power source 4 can be adjusted independently, and the power supplied to the target 30 is independently controlled.
【００６８】上記カソードユニット３の構造において、
スパッタチャンバー１内で維持される真空のリークがな
いよう、Ｏリングのような封止部材が必要な箇所に設け
られている。特に、本実施形態では、ユニット取付枠６
と主ホルダー３１との間に、磁性流体シール６１を用い
ている。磁性流体シール６１は、磁性流体を使用した封
止部材であり、主ホルダー３１の回転を許容しつつ、主
ホルダー３１とユニット取付枠６との間の空間からのリ
ークを防止している。In the structure of the cathode unit 3,
A sealing member such as an O-ring is provided in a necessary place so that there is no vacuum leak maintained in the sputtering chamber 1. In particular, in the present embodiment, the unit mounting frame 6
A magnetic fluid seal 61 is used between the magnetic head and the main holder 31. The magnetic fluid seal 61 is a sealing member using a magnetic fluid, and prevents rotation from the space between the main holder 31 and the unit mounting frame 6 while allowing the main holder 31 to rotate.
【００６９】次に、上記磁性膜作成チャンバー１以外の
装置の構成について説明する。図１に示す下地膜作成チ
ャンバー８５は、上述した磁性膜作成チャンバー１と同
様に、スパッタリングにより成膜を行うチャンバーであ
る。下地膜には、Ｃｒ又はＣｒ合金等が用いられるの
で、ターゲット３０はこのような材料からなる。下地膜
作成チャンバー８５内の構成としては、基板９とターゲ
ット３０が静止して向き合う通常の静止対向型の構成で
も良いし、前述したように、ターゲット３０が回転する
構成でも良い。また、同様の方向規制具３９１を使用し
て成膜を行う場合もある。図５に示すような微小な凹凸
が表面に形成された下地膜に上に磁性膜が作成される
と、それだけでも磁性膜に磁気異方性が与えられる場合
があるからである。そして、磁性膜についても同様に方
向規制具３９１を使用すると、さらに磁気異方性が高く
得られるものと考えられる。Next, the structure of the apparatus other than the magnetic film forming chamber 1 will be described. The base film forming chamber 85 shown in FIG. 1 is a chamber for forming a film by sputtering, similarly to the magnetic film forming chamber 1 described above. Since Cr or a Cr alloy is used for the underlayer, the target 30 is made of such a material. The configuration in the base film forming chamber 85 may be a normal stationary facing type configuration in which the substrate 9 and the target 30 face each other at rest, or a configuration in which the target 30 rotates as described above. In some cases, a film is formed using the same direction restricting tool 391. This is because if a magnetic film is formed on a base film having fine irregularities formed on the surface as shown in FIG. 5, magnetic anisotropy may be imparted to the magnetic film by itself. When the direction restricting member 391 is similarly used for the magnetic film, it is considered that a higher magnetic anisotropy can be obtained.
【００７０】プリヒートチャンバー８３は、成膜に先だ
って基板９を所定温度まで加熱するチャンバーである。
成膜の際の維持すべき基板９の温度は室温以上であるこ
とが多く、下地膜作成チャンバー８４等に到達した際に
基板９が所定の高温になっているよう、プリヒートチャ
ンバー８３で基板９が加熱される。また、加熱の別の目
的は、脱ガス即ち吸蔵ガスの放出である。The preheat chamber 83 is a chamber for heating the substrate 9 to a predetermined temperature before forming a film.
In many cases, the temperature of the substrate 9 to be maintained during film formation is equal to or higher than room temperature, and the substrate 9 is heated in the preheat chamber 83 so that the substrate 9 has a predetermined high temperature when it reaches the base film forming chamber 84 and the like. Is heated. Another purpose of the heating is to degas or release the stored gas.
【００７１】保護膜作成チャンバー８６は、前述したＤ
ＬＣ膜を保護膜として作成するものである。保護膜作成
チャンバー８６は、プラズマＣＶＤ又はスパッタリング
によりＤＬＣ膜を作成するよう構成される。プラズマＣ
ＶＤによる場合、ＣＨ４ 等の有機系のガスを導入し、
高周波放電によりプラズマを形成するよう構成される。
プラズマ中でガスの分解が生じて炭素が生成され、基板
９の表面にカーボン膜が堆積する。この際、基板９の温
度をある程度の高温にすると、膜がＤＬＣ膜として成長
する。また、スパッタリングによりＤＬＣ膜を作成する
場合、カーボン製のターゲット３０を使用する。その
他、処理チャンバー８６は、必要に応じて、保護膜の上
に潤滑層を形成する潤滑層形成チャンバー等として構成
される。The protective film forming chamber 86 is provided with the D
The LC film is formed as a protective film. The protective film forming chamber 86 is configured to form a DLC film by plasma CVD or sputtering. Plasma C
In the case of VD, an organic gas such as CH 4 is introduced,
It is configured to form plasma by high frequency discharge.
Gas is decomposed in the plasma to generate carbon, and a carbon film is deposited on the surface of the substrate 9. At this time, when the temperature of the substrate 9 is set to a certain high temperature, the film grows as a DLC film. When a DLC film is formed by sputtering, a carbon target 30 is used. In addition, the processing chamber 86 is configured as a lubricating layer forming chamber for forming a lubricating layer on the protective film as necessary.
【００７２】次に、方法の発明の説明を兼ねて本実施形
態の装置の動作について説明する。まず、ロードロック
チャンバー１内で未処理の基板９が最初のキャリア２に
搭載される。このキャリア２はプリヒートチャンバー８
３に移動して、基板９がプリヒートされる。この際、次
のキャリア２への未処理の基板９の搭載動作が行われ
る。１タクトタイムが経過すると、キャリア２は下地膜
作成チャンバー８４に移動し、基板９に下地膜が作成さ
れる。この際、次のキャリア２はプリヒートチャンバー
８３に移動し、基板９がプリヒートされ、ロードロック
チャンバー１内でさらに次のキャリア２への基板９の搭
載動作が行われる。Next, the operation of the apparatus according to the present embodiment will be described together with the description of the method invention. First, an unprocessed substrate 9 is loaded on the first carrier 2 in the load lock chamber 1. This carrier 2 is a preheat chamber 8
3, the substrate 9 is preheated. At this time, the operation of mounting the unprocessed substrate 9 on the next carrier 2 is performed. When one tact time has elapsed, the carrier 2 moves to the base film forming chamber 84 and a base film is formed on the substrate 9. At this time, the next carrier 2 moves to the preheat chamber 83, the substrate 9 is preheated, and the operation of mounting the substrate 9 on the next carrier 2 in the load lock chamber 1 is performed.
【００７３】このようにして、１タクトタイム毎にキャ
リア２が移動し、プリヒート、下地膜の作成、磁性膜の
作成、保護膜の作成の順で処理が行われる。そして、保
護膜の作成の後、キャリア２はアンロードロックチャン
バー２に達し、このキャリア２から処理済みの基板９の
回収動作が行われる。尚、本実施形態では、下地膜作成
チャンバー８４は二つ設けられている。従って、最初の
下地膜作成チャンバー８４で半分の厚さの成膜を行い、
次に下地膜作成チャンバー８４で残りの半分の厚さの成
膜を行う。この点は、磁性膜作成チャンバー１や保護膜
作成チャンバー８６でも同じである。As described above, the carrier 2 moves at every tact time, and the processing is performed in the order of preheating, formation of the base film, formation of the magnetic film, and formation of the protective film. Then, after the formation of the protective film, the carrier 2 reaches the unload lock chamber 2 and the operation of collecting the processed substrate 9 from the carrier 2 is performed. In this embodiment, two base film forming chambers 84 are provided. Therefore, a film having a half thickness is formed in the first base film forming chamber 84,
Next, the remaining half thickness is formed in the base film forming chamber 84. This point is the same in the magnetic film forming chamber 1 and the protective film forming chamber 86.
【００７４】上記実施形態では、断面楕円形の貫通孔３
９３を多数設けた構成の方向規制具３９１を使用した
が、スリット状又はスロット状の貫通孔を設けた構成の
方向規制具３９１を使用する場合もある。また、方形、
多角形、円形、星形その他の断面形状の貫通孔を多数設
けた構成の方向規制具３９１を使用する場合もある。さ
らに、磁気異方性は、周方向の保磁力を高くする場合が
一般的であるが、径方向の保持力を高くするようにして
も良い。尚、上記実施形態では、固定された基板９に対
してターゲット３０及び方向規制具３９１を一体に回転
させたが、固定されたターゲット３０及び方向規制具３
９１に対して、基板９が回転する場合でも同様の効果が
得られる。In the above embodiment, the through hole 3 having an elliptical cross section is used.
Although the direction restricting tool 391 having a large number of 93s is used, a direction restricting tool 391 having a slit-shaped or slot-shaped through hole may be used. Also, square,
In some cases, a direction restricting tool 391 having a configuration in which a large number of through-holes having a polygonal, circular, star-shaped or other cross-sectional shape are provided. Further, the magnetic anisotropy generally increases the coercive force in the circumferential direction. However, the coercive force in the radial direction may be increased. In the above embodiment, the target 30 and the direction restricting member 391 are rotated integrally with the fixed substrate 9, but the fixed target 30 and the direction restricting member 3 are rotated.
Similar effects can be obtained even when the substrate 9 is rotated with respect to the substrate 91.
【００７５】また、上記実施形態では、磁気記録ディス
クとして専らハードディスクを採り上げたが、フレキシ
ブルディスクやＺＩＰディスクのような他の磁気記録デ
ィスクでもよい。また、光磁気ディスク（ＭＯディス
ク）のような磁気の作用とともに磁気以外の作用を利用
する記録ディスクについても、本願発明を利用すること
ができる。さらに、磁性膜作成方法や装置の発明につい
ては、磁気記録ディスクの用途の他、ＭＲＡＭ（Magnet
ic Random Access Memory)のような磁気の作用を使用し
た半導体メモリ等の製造用とすることができる。In the above embodiment, a hard disk is exclusively used as the magnetic recording disk, but another magnetic recording disk such as a flexible disk or a ZIP disk may be used. Further, the present invention can be applied to a recording disk such as a magneto-optical disk (MO disk) that uses a function other than magnetism in addition to the function of magnetism. Further, regarding the invention of the method and apparatus for forming a magnetic film, in addition to the use of a magnetic recording disk, an MRAM (Magnet
(i.e., Random Access Memory).
【００７６】尚、前述したように、本願発明の方法によ
れば、テクスチャを形成することなしに高い磁気異方性
が得られるが、本願発明は、テクスチャの形成を排除す
るものではない。テクスチャが形成されている状態で本
願発明のようにスパッタ粒子の方向規制を行いながら成
膜を行うと、さらに磁気異方性が高く得られる。As described above, according to the method of the present invention, high magnetic anisotropy can be obtained without forming a texture, but the present invention does not exclude the formation of a texture. If the film is formed while controlling the direction of the sputtered particles as in the present invention while the texture is formed, the magnetic anisotropy can be further increased.
【００７７】[0077]
【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項１又は
３記載の発明によれば、テクスチャ無しの場合でも高い
磁気異方性が得られる。このため、熱ゆらぎの問題を解
決しつつスペーシングの低減による高記録密度化が可能
となる。また、請求項２又は４記載の発明によれば、選
択方向に飛行するスパッタ粒子を選択的に多く基板に入
射させて作成した下地膜の上に磁性膜が作成されるの
で、さらに高い磁気異方性が得られる。また、請求項６
記載の発明によれば、上記効果に加え、周方向の膜厚分
布が均一になる効果が得られる。また、請求項７記載の
発明によれば、上記効果に加え、径方向の膜厚分布が均
一になる効果が得られる。また、請求項９記載の発明に
よれば、上記効果に加え、周方向の磁気異方性を高くす
る効果がさらに高く得られる。また、請求項１１又は１
２記載の発明によれば、上記効果を得ながら、磁気記録
ディスクを製造することができる。As described above, according to the first or third aspect of the present invention, high magnetic anisotropy can be obtained even without texture. Therefore, it is possible to increase the recording density by reducing the spacing while solving the problem of thermal fluctuation. According to the second or fourth aspect of the present invention, a magnetic film is formed on a base film formed by selectively causing a large amount of sputtered particles flying in a selected direction to enter a substrate. Anisotropy is obtained. Claim 6
According to the described invention, in addition to the above-mentioned effects, an effect that the film thickness distribution in the circumferential direction becomes uniform can be obtained. According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the above-mentioned effects, an effect that the film thickness distribution in the radial direction becomes uniform can be obtained. According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the above effects, the effect of increasing the magnetic anisotropy in the circumferential direction can be further enhanced. Claim 11 or 1
According to the second aspect of the invention, a magnetic recording disk can be manufactured while obtaining the above effects.
【図１】本願発明の実施形態に係る磁性膜作成作成装置
の概略構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view illustrating a schematic configuration of a magnetic film forming / creating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図２は、磁性膜作成チャンバー１の構成を説明
する側面断面概略図である。FIG. 2 is a schematic side sectional view illustrating the configuration of a magnetic film forming chamber 1.
【図３】図３は、仕切板３９２及び方向規制具３９１の
斜視概略図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a partition plate 392 and a direction restricting member 391.
【図４】方向規制具３９１が有する貫通孔３９３の構成
について説明する斜視模式図である。FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a through hole 393 provided in a direction restricting tool 391.
【図５】方向規制具３９１の作用について説明する側面
図である。FIG. 5 is a side view illustrating an operation of a direction restricting tool 391.
【図６】図２に示すカソードユニット３の詳細を示す断
面図である。FIG. 6 is a sectional view showing details of a cathode unit 3 shown in FIG. 2;
【図７】方向規制具３９１の平面概略図である。FIG. 7 is a schematic plan view of a direction restricting tool 391.
【図８】従来の技術の課題について説明する図である。FIG. 8 is a diagram for describing a problem of a conventional technique.
１ 磁性膜作成チャンバー １１ 排気系 １２ ガス導入系 ２ キャリア ３ カソードユニット ３０ ターゲット ３５１ 回転駆動源 ３９１ 方向規制具 ３９２ 仕切板 ３９３ 貫通孔 ４ スパッタ電源 ５ 磁石機構 ９ 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic film formation chamber 11 Exhaust system 12 Gas introduction system 2 Carrier 3 Cathode unit 30 Target 351 Rotation drive source 391 Direction control tool 392 Partition plate 393 Through hole 4 Sputtering power supply 5 Magnet mechanism 9 Substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 直樹 東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA24 BA07 BA24 BB02 BC06 BD11 CA05 CA15 DA12 DC01 EA07 JA02 5D112 AA03 AA05 FA04 FB21 FB24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Naoki Watanabe 5-8-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anelva, Inc. F-term (reference) 4K029 AA24 BA07 BA24 BB02 BC06 BD11 CA05 CA15 DA12 DC01 EA07 JA02 5D112 AA03 AA05 FA04 FB21 FB24
Claims (11)
して基板の表面に磁性膜を作成する磁性膜作成方法であ
って、 スパッタによりターゲットから放出されるスパッタ粒子
のうち、保磁力又は磁化の強さを強くする方向である強
化方向に沿った基板の表面上の仮想線と基板の表面の法
線とによって形成される仮想面上に沿った方向であっ
て、基板の表面の法線に対して０度より大きい所定の角
度を成す方向である選択方向に飛行するスパッタ粒子を
選択的に多く基板に入射させて磁性膜を作成することを
特徴とする磁性膜作成方法。1. A magnetic film forming method for forming a magnetic film on a surface of a substrate by sputtering a target made of a magnetic material, wherein a coercive force or a magnetization strength of sputter particles emitted from the target by sputtering. A direction along a virtual plane formed by a virtual line on the surface of the substrate and a normal to the surface of the substrate along the strengthening direction, which is a direction in which A method for forming a magnetic film, wherein a sputtered particle flying in a selected direction which is a direction forming a predetermined angle larger than 0 degrees is selectively incident on a substrate to form a magnetic film.
タして下地膜を作成した後、前記磁性膜を作成する磁性
膜作成方法であって、 下地膜の作成の際、同様に、スパッタによりターゲット
から放出されるスパッタ粒子のうち前記選択方向に飛行
するスパッタ粒子を選択的に多く基板に入射させて下地
膜を作成することを特徴とする請求項１記載の磁性膜作
成方法。2. A magnetic film forming method for forming a magnetic film after sputtering a target made of a non-magnetic material to form a base film. 2. The magnetic film forming method according to claim 1, wherein, among the sputtered particles emitted, sputtered particles flying in the selected direction are selectively incident on the substrate to form a base film.
して基板の表面に磁性膜を作成する磁性膜作成装置であ
って、 スパッタによりターゲットから放出されるスパッタ粒子
を選択的に通過させることにより磁性膜に磁気異方性を
与える方向規制具がターゲットと基板との間に設けられ
ており、 方向規制具は、保磁力又は磁化の強さを強くする方向で
ある強化方向に沿った基板の表面上の仮想線と基板の表
面の法線とによって形成される仮想面上に沿った方向で
あって、基板の表面の法線に対して０度より大きい所定
の角度を成す方向である選択方向に飛行するスパッタ粒
子を選択的に通過させるものであることを特徴とする磁
性膜作成装置。3. A magnetic film forming apparatus for forming a magnetic film on a surface of a substrate by sputtering a target made of a magnetic material, wherein the magnetic film is formed by selectively passing sputter particles emitted from the target by sputtering. A direction restricting member is provided between the target and the substrate to provide magnetic anisotropy to the surface of the substrate along a strengthening direction which is a direction for increasing the coercive force or the magnetization strength. A direction along an imaginary plane formed by an imaginary line and a normal to the surface of the substrate, and a direction that forms a predetermined angle greater than 0 degrees with respect to the normal to the surface of the substrate. A magnetic film forming apparatus for selectively passing a flying sputter particle.
タして下地膜を作成した後、前記磁性膜を作成する磁性
膜作成装置であって、 前記方向規制具と同様の方向規制具が前記非磁性材料よ
る成るターゲットと基板との間に設けられており、この
方向規制具は、下地膜の作成の際、同様に、スパッタに
よりターゲットから放出されるスパッタ粒子のうち前記
選択方向に飛行するスパッタ粒子を選択的に多く基板に
入射させて下地膜を作成するものであることを特徴とす
る請求項３記載の磁性膜作成装置。4. A magnetic film forming apparatus for forming a magnetic film after sputtering a target made of a non-magnetic material to form a base film, wherein the same direction restricting member as the direction restricting member includes the non-magnetic member. The direction restricting device is provided between the target made of a material and the substrate, and similarly, the sputter particles flying in the selected direction among the sputter particles emitted from the target by sputtering when forming the base film. 4. The magnetic film forming apparatus according to claim 3, wherein a base film is formed by selectively causing a large amount of light to enter the substrate.
て貫通した貫通孔を多数有するものであることを特徴と
する請求項３又は４記載の磁性膜作成装置。5. The magnetic film forming apparatus according to claim 3, wherein the direction restricting tool has a plurality of through holes extending in the selection direction and penetrating therethrough.
あり、固定された基板に対してターゲット及び方向規制
具の組を一体に回転させるか、又は、固定されたターゲ
ット及び方向規制具の組に対して基板を回転させる回転
機構が設けられていることを特徴とする請求項３、４又
は５記載の磁性膜作成装置。6. A substrate for a magnetic recording disk, wherein a set of a target and a direction restricting tool is rotated integrally with a fixed substrate, or a set of a fixed target and a direction restricting tool is fixed. 6. The magnetic film forming apparatus according to claim 3, further comprising a rotation mechanism for rotating the substrate with respect to the magnetic film.
ち、中心に近い点に入射するスパッタ粒子を通過させる
貫通孔の数より、中心から遠い点に入射するスパッタ粒
子を通過させる貫通孔の数の方が多くなるよう分布して
いることを特徴とする請求項６記載の磁性膜作成装置。7. The through holes through which the sputter particles incident on a point farther from the center pass than the number of the through holes which pass the sputter particles incident on a point near the center on the surface of the substrate. 7. The magnetic film forming apparatus according to claim 6, wherein the number is distributed so as to increase.
あり、前記強化方向は、基板と同軸の円周に接する接線
方向であることを特徴とする請求項３、４又は５に記載
の磁性膜作成装置。8. The magnetic recording medium according to claim 3, wherein the substrate is a substrate for a magnetic recording disk, and the reinforcing direction is a tangential direction in contact with a circumference coaxial with the substrate. Film making equipment.
接線方向の幅に比べて小さいものであることを特徴とす
る請求項８記載の磁性膜作成装置。9. The magnetic film forming apparatus according to claim 8, wherein the through-hole has a radial width of the substrate smaller than the tangential width.
する磁性膜作成工程を有する磁気記録ディスクの製造方
法であって、 前記磁性膜作成工程は、磁性材料より成るターゲットを
スパッタして基板の表面に磁性膜を作成するものであ
り、 スパッタによりターゲットから放出されるスパッタ粒子
のうち、基板と同軸の円周に接する接線と基板の表面の
法線とによって形成される仮想面上に沿った方向であっ
て、基板の表面の法線に対して０度より大きい所定の角
度を成す方向である選択方向に飛行するスパッタ粒子を
方向規制具により選択的に多く基板に入射させるととも
に、ターゲットと方向規制具の組又は基板のどちらかを
回転させながら前記磁性膜を作成することを特徴とする
磁気記録ディスクの製造方法。10. A method of manufacturing a magnetic recording disk, comprising a magnetic film forming step of forming a magnetic film for a recording layer on a surface of a substrate, wherein the magnetic film forming step includes sputtering a target made of a magnetic material. A magnetic film is formed on the surface of a substrate. Of the sputtered particles emitted from the target by sputtering, a sputtered particle is formed on a virtual surface formed by a tangent to a circle coaxial with the substrate and a normal to the surface of the substrate. Along the direction, the sputtered particles flying in a selected direction that is a direction forming a predetermined angle greater than 0 degrees with respect to the normal to the surface of the substrate, and selectively incident more to the substrate by the direction restricting tool, A method of manufacturing a magnetic recording disk, wherein the magnetic film is formed while rotating either a set of a target and a direction regulating tool or a substrate.
り成るターゲットをスパッタして下地膜を作成した後、
前記磁性膜を作成するものあり、 下地膜の作成の際、同様に、スパッタによりターゲット
から放出されるスパッタ粒子のうち前記選択方向に飛行
するスパッタ粒子を方向規制具により選択的に多く基板
に入射させるとともに、ターゲットと方向規制具の組又
は基板のどちらかを回転させながら下地膜を作成するこ
とを特徴とする請求項１０記載の磁気記録ディスクの製
造方法。11. The step of forming a magnetic film includes forming a base film by sputtering a target made of a non-magnetic material,
When forming the base film, similarly, among the sputter particles emitted from the target by sputtering, the sputter particles flying in the selected direction are selectively incident on the substrate by the direction restricting tool. 11. The method for manufacturing a magnetic recording disk according to claim 10, wherein the base film is formed while rotating either the target and the direction restricting tool set or the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000295288A JP4502160B2 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Magnetic film forming method, magnetic film forming apparatus, and magnetic recording disk manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000295288A JP4502160B2 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Magnetic film forming method, magnetic film forming apparatus, and magnetic recording disk manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002109729A true JP2002109729A (en) | 2002-04-12 |
| JP4502160B2 JP4502160B2 (en) | 2010-07-14 |
Family
ID=18777735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000295288A Expired - Fee Related JP4502160B2 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Magnetic film forming method, magnetic film forming apparatus, and magnetic recording disk manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4502160B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894856B2 (en) | 2002-11-28 | 2005-05-17 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, magnetic recording apparatus using the same, and method and apparatus for manufacturing the magnetic recording medium |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128023A (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-30 | Hitachi Ltd | Magnetic recording medium and its manufacture |
| JPS6282516A (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-16 | Victor Co Of Japan Ltd | Production of magnetic disk |
| JPH04182925A (en) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Victor Co Of Japan Ltd | Magnetic recording medium |
| JPH04213809A (en) * | 1990-02-08 | 1992-08-04 | Skc Co Ltd | Optical magnetic recording medium and manufacture thereof |
| JPH07113172A (en) * | 1993-10-14 | 1995-05-02 | Sony Corp | Collimator, device and method for forming thin film, and method for forming wiring of semi-conductor device |
| JPH09212855A (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-15 | Hitachi Ltd | Magnetic recording medium, magnetic head, and magnetic recording and reproducing device using them |
| JPH1055536A (en) * | 1996-08-12 | 1998-02-24 | Nec Corp | Production of magnetic recording medium and apparatus for production of the same |
| JPH11200029A (en) * | 1998-01-13 | 1999-07-27 | Victor Co Of Japan Ltd | Sputtering device |
| JP2000265263A (en) * | 1999-01-12 | 2000-09-26 | Anelva Corp | Method and device for sputtering |
| JP2001014664A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Toshiba Corp | Magnetic recording medium and manufacture of the same |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000295288A patent/JP4502160B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128023A (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-30 | Hitachi Ltd | Magnetic recording medium and its manufacture |
| JPS6282516A (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-16 | Victor Co Of Japan Ltd | Production of magnetic disk |
| JPH04213809A (en) * | 1990-02-08 | 1992-08-04 | Skc Co Ltd | Optical magnetic recording medium and manufacture thereof |
| JPH04182925A (en) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Victor Co Of Japan Ltd | Magnetic recording medium |
| JPH07113172A (en) * | 1993-10-14 | 1995-05-02 | Sony Corp | Collimator, device and method for forming thin film, and method for forming wiring of semi-conductor device |
| JPH09212855A (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-15 | Hitachi Ltd | Magnetic recording medium, magnetic head, and magnetic recording and reproducing device using them |
| JPH1055536A (en) * | 1996-08-12 | 1998-02-24 | Nec Corp | Production of magnetic recording medium and apparatus for production of the same |
| JPH11200029A (en) * | 1998-01-13 | 1999-07-27 | Victor Co Of Japan Ltd | Sputtering device |
| JP2000265263A (en) * | 1999-01-12 | 2000-09-26 | Anelva Corp | Method and device for sputtering |
| JP2001014664A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Toshiba Corp | Magnetic recording medium and manufacture of the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894856B2 (en) | 2002-11-28 | 2005-05-17 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, magnetic recording apparatus using the same, and method and apparatus for manufacturing the magnetic recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4502160B2 (en) | 2010-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7517438B2 (en) | Magnetic recording disk, magnetic recording disk manufacturing method and magnetic recording disk manufacturing system | |
| US7156961B2 (en) | Sputtering apparatus and film forming method | |
| JP2016033266A (en) | Sputtering device | |
| EP1659575A1 (en) | Magnetic recording medium and manufacturing method thereof, magnetic storage apparatus, substrate and texture forming apparatus | |
| JP5427572B2 (en) | Magnetron sputtering apparatus, in-line film forming apparatus, and method for manufacturing magnetic recording medium | |
| JP2003073825A (en) | Apparatus for forming thin film | |
| JP2003082460A (en) | Sputtering apparatus | |
| JP2002109729A (en) | Method and apparatus for producing magnetic film and method for manufacturing magnetic recording disk | |
| US20100108496A1 (en) | Sputtering apparatus, thin film formation apparatus, and magnetic recording medium manufacturing method | |
| JP4234009B2 (en) | Film forming method for magneto-optical recording medium and manufacturing apparatus for magneto-optical recording medium | |
| JP2002020864A (en) | Sputtering system for magnetic thin film, and method for depositing magnetic thin film | |
| US6605195B2 (en) | Multi-layer deposition process using four ring sputter sources | |
| JP2003183825A (en) | Apparatus for manufacturing multilayer film, and method and apparatus for manufacturing vertical magnetic recording medium | |
| JP2008176847A (en) | Manufacturing method of thin film layered product, manufacturing apparatus of thin film layered product, magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device | |
| US20040262148A1 (en) | Sputter cathode assembly for uniform film deposition | |
| JP5328462B2 (en) | Magnetron sputtering apparatus, in-line film forming apparatus, and method for manufacturing magnetic recording medium | |
| JP5364455B2 (en) | Magnetron sputtering system and in-line film deposition system | |
| JP2010009741A (en) | Magnetic recording disk manufacturing apparatus | |
| JPH10241935A (en) | Magnetic recording medium and its manufacture | |
| JP2001357513A (en) | Magnetic recording disk, method and system for manufacturing magnetic recording disk | |
| JPH0375369A (en) | Sputtering device | |
| JP2003100543A (en) | Method of forming magnetic film | |
| JPH0379760A (en) | Sputtering device | |
| JPH0969459A (en) | Manufacture of magnetic recording medium | |
| JP2005008943A (en) | Sputtering target, and magnetic recording medium manufacturing method using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070727 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090605 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090710 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090728 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090728 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091116 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100414 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100414 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4502160 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |