JPS61161704A - 単軸磁気異方性膜の製造方法 - Google Patents
単軸磁気異方性膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS61161704A JPS61161704A JP306385A JP306385A JPS61161704A JP S61161704 A JPS61161704 A JP S61161704A JP 306385 A JP306385 A JP 306385A JP 306385 A JP306385 A JP 306385A JP S61161704 A JPS61161704 A JP S61161704A
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- Japan
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- magnetic
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- target
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、単軸磁気異方性膜の製造方法に関し。
特にマグネトロン形スパンタリングにより磁性薄膜の磁
気ヘッドを製造する場合において、磁性薄膜の均一な膜
厚分布および磁気特性を高めるのに好適な製造方法に関
するものである。
気ヘッドを製造する場合において、磁性薄膜の均一な膜
厚分布および磁気特性を高めるのに好適な製造方法に関
するものである。
従来のマグネトロン形スパッタ装置は、基板面上に単軸
磁気異方性膜を形成する場合、マグネトロンカソードか
ら強い漏れ磁束が生じているために、基板面付近の誘導
磁界が乱され、スパッタ形成する磁性薄膜の一軸異方性
を低下させている。
磁気異方性膜を形成する場合、マグネトロンカソードか
ら強い漏れ磁束が生じているために、基板面付近の誘導
磁界が乱され、スパッタ形成する磁性薄膜の一軸異方性
を低下させている。
上記を改善するものとして、特開昭５４−４３２００号
公報がある。これは、基板面に一様な磁場を加えると共
に、基板とターゲット間に磁性体を配置して磁界の乱れ
を少なくすることにより。
公報がある。これは、基板面に一様な磁場を加えると共
に、基板とターゲット間に磁性体を配置して磁界の乱れ
を少なくすることにより。
異方性分散の小さな単軸磁気異方性膜を形成するもので
ある。
ある。
しかしながら、上記方法ではスパッタ蒸着中にターゲッ
ト表面上に発生する強い磁位への対策が配慮されていな
いために、基板面と平行に加えられている磁界がその強
い磁位に集められてしまい、ターゲット表面上の磁束密
度、およびターゲット近傍のプラズマ密度に大きな片寄
りが生じている。
ト表面上に発生する強い磁位への対策が配慮されていな
いために、基板面と平行に加えられている磁界がその強
い磁位に集められてしまい、ターゲット表面上の磁束密
度、およびターゲット近傍のプラズマ密度に大きな片寄
りが生じている。
そのために、比較的大きな基板面に磁性薄膜を製作する
とき、均一な膜厚分布に形成することが難しかった。
とき、均一な膜厚分布に形成することが難しかった。
本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、マグ
ネトロン形スパッタリングにより比較的大きな基板面に
単軸磁気異方性膜を形成するときに、簡単かつ安価な方
法により、スパッタ形成する磁性薄膜を均一な膜厚分布
にし、磁気特性を向上させることのできる単軸磁気異方
性膜の製造方法を提供することにある。
ネトロン形スパッタリングにより比較的大きな基板面に
単軸磁気異方性膜を形成するときに、簡単かつ安価な方
法により、スパッタ形成する磁性薄膜を均一な膜厚分布
にし、磁気特性を向上させることのできる単軸磁気異方
性膜の製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため１本発明の単軸磁気異方性膜の
製造方法は、誘導磁場内の基板にターゲットの物質をス
パッタ蒸着するマグネトロン形スパッタリングにより単
軸磁気異方性膜を形成する製造装置において、上記基板
の近傍に基板付近の誘導磁場を一様にする磁性体と、上
記ターゲットの近傍に漏れ磁束を遮断する磁性体を配置
し、上記スパッタ蒸着時に、上記誘導磁場の方向を１回
以上反転することに特徴がある６ 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
製造方法は、誘導磁場内の基板にターゲットの物質をス
パッタ蒸着するマグネトロン形スパッタリングにより単
軸磁気異方性膜を形成する製造装置において、上記基板
の近傍に基板付近の誘導磁場を一様にする磁性体と、上
記ターゲットの近傍に漏れ磁束を遮断する磁性体を配置
し、上記スパッタ蒸着時に、上記誘導磁場の方向を１回
以上反転することに特徴がある６ 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図、第２図は１本発明の一実施例を示すマグネトロ
ン形スパッタ装置のスパッタ室構造の断面図、第３図は
製法別の磁気特性を示す図、第４図〜第７図は単軸磁気
異方性膜の膜厚分布図である。
ン形スパッタ装置のスパッタ室構造の断面図、第３図は
製法別の磁気特性を示す図、第４図〜第７図は単軸磁気
異方性膜の膜厚分布図である。
第１図、第２図において、１はターゲット（蒸着物質）
、 ２は基板、３はマグネトロンマグネット、４はヨー
ク、５，６は強磁性体、７は陰極。
、 ２は基板、３はマグネトロンマグネット、４はヨー
ク、５，６は強磁性体、７は陰極。
８はアースシールド、９はコイル、１０はへルムホルツ
コイルである。なお、Ｈおよびその矢印線は磁力線を示
す。
コイルである。なお、Ｈおよびその矢印線は磁力線を示
す。
強磁性体であるターゲット１の組成は、８１％Ｎｉ−１
９％Ｆｅ 、厚さが１１ｍｍである。
９％Ｆｅ 、厚さが１１ｍｍである。
強磁性体５は、コイル９が励磁されることによって生じ
た磁束が基板２の面と平行（一様な磁場）し；なるよう
に、ヨーク４から印加されている磁束を基板２近傍まで
導く。
た磁束が基板２の面と平行（一様な磁場）し；なるよう
に、ヨーク４から印加されている磁束を基板２近傍まで
導く。
一方、強磁性体６は、マグネトロンマグネット３から基
板２の面内への漏れ磁束、および逆にヨーク４などから
の磁束を遮蔽することにより、印加磁界のターゲット１
の表面上における磁束密度の片寄りを小さくする。なお
、強磁性体５，６は、付着物剥離を防止するためにター
ゲットｌと同質材で４ｍｍ厚さのものを用いる。また、
寸法、配置位置については、グロー放電が不安定になら
ないように配慮する。
板２の面内への漏れ磁束、および逆にヨーク４などから
の磁束を遮蔽することにより、印加磁界のターゲット１
の表面上における磁束密度の片寄りを小さくする。なお
、強磁性体５，６は、付着物剥離を防止するためにター
ゲットｌと同質材で４ｍｍ厚さのものを用いる。また、
寸法、配置位置については、グロー放電が不安定になら
ないように配慮する。
スパッタ蒸着は、アルゴンガス圧が５Ｘ１０−４Ｔ ｏ
ｒ ｒ、投入パワーが３ＫＷ、スパッタ速度が０ 、
２ ｐ ｍ ／ ｍ ｉ ｎで行い、基板２０面上に１
．５μｍの膜厚を形成する。
ｒ ｒ、投入パワーが３ＫＷ、スパッタ速度が０ 、
２ ｐ ｍ ／ ｍ ｉ ｎで行い、基板２０面上に１
．５μｍの膜厚を形成する。
上述のスパッタ蒸着で形成した磁性薄膜の磁気特性、す
なわち保持力Ｈｅ（Ｏｅ）、異方性磁界Ｈｋ（Ｏｅ）、
異方性分散角α９０（度）、最大スキュー角（度）、膜
厚分布（％）の各値を第３図に示す。なお、製法Ａ、Ｂ
、Ｃは、それぞれ本−実施例９強磁性体５を削除１強磁
性体５と６の双方を削除した場合である。
なわち保持力Ｈｅ（Ｏｅ）、異方性磁界Ｈｋ（Ｏｅ）、
異方性分散角α９０（度）、最大スキュー角（度）、膜
厚分布（％）の各値を第３図に示す。なお、製法Ａ、Ｂ
、Ｃは、それぞれ本−実施例９強磁性体５を削除１強磁
性体５と６の双方を削除した場合である。
その結果、本−実施例（製造Ａ）による基板２の単軸磁
気異方性膜は、製造Ｂ、Ｃの場合よりも磁気特性が格段
良好にスパッタ形成されていると共に、膜厚分布も優れ
ている。
気異方性膜は、製造Ｂ、Ｃの場合よりも磁気特性が格段
良好にスパッタ形成されていると共に、膜厚分布も優れ
ている。
今、特に膜厚分布（％）に注目すると、第４図に示す膜
厚分布に対してターゲットの使用回数を増して行くと、
次第に第５図に示すように悪化してゆく。
厚分布に対してターゲットの使用回数を増して行くと、
次第に第５図に示すように悪化してゆく。
そこで本−実施例においては、基板２の面と平行に加え
られている磁界の方向を反転させて、同様のスパッタ蒸
着を続行する。その結果、膜厚分布は、第６図に示すよ
うに良好となる。なお、これは、マグネトロンターゲッ
ト上のエロージョンエリアが深く削り取られ、より強い
磁位が発生するためと考えられる。
られている磁界の方向を反転させて、同様のスパッタ蒸
着を続行する。その結果、膜厚分布は、第６図に示すよ
うに良好となる。なお、これは、マグネトロンターゲッ
ト上のエロージョンエリアが深く削り取られ、より強い
磁位が発生するためと考えられる。
第７図に示す膜厚分布は７基板２に加えている誘導磁場
の方向をスパッタ蒸着時間の約半分の間実施したときに
得られたものであり、さらに、良好に均一化されている
。なお、この膜厚分布は、基板２に誘導磁場を加えない
で成膜した場合と同等であった。また、形成された単軸
磁気異方性膜の磁気特性も製法Ａと変らない。
の方向をスパッタ蒸着時間の約半分の間実施したときに
得られたものであり、さらに、良好に均一化されている
。なお、この膜厚分布は、基板２に誘導磁場を加えない
で成膜した場合と同等であった。また、形成された単軸
磁気異方性膜の磁気特性も製法Ａと変らない。
第２図は、基板２に加える誘導磁界を第１図に示すよう
にヨーク型電磁石で行うのではなく、ヘルムホルツコイ
ル１０によって発生させる方法を示したものである。こ
の誘導磁場の印加力法によれば、スパッタ室内に強い磁
位が生じないので、さらに、良好な単軸磁気異方性膜が
得られる。
にヨーク型電磁石で行うのではなく、ヘルムホルツコイ
ル１０によって発生させる方法を示したものである。こ
の誘導磁場の印加力法によれば、スパッタ室内に強い磁
位が生じないので、さらに、良好な単軸磁気異方性膜が
得られる。
本実施例では、単軸磁気異方性膜をＮｉ −Ｆｅ合金で
スパッタ形成しているが、例えばセンダストやＮｉ −
Ｍｏ−Ｆｅ合金、Ｃｏ −Ｚｒ−Ｎｂ合金などの非晶質
二元合金の単軸磁気異方性膜を形成する場合にも本発明
による製法が有効である。
スパッタ形成しているが、例えばセンダストやＮｉ −
Ｍｏ−Ｆｅ合金、Ｃｏ −Ｚｒ−Ｎｂ合金などの非晶質
二元合金の単軸磁気異方性膜を形成する場合にも本発明
による製法が有効である。
以上説明したように１本発明によれば、基板に加える誘
導磁場を一様にするための強磁性体と。
導磁場を一様にするための強磁性体と。
マグネトロン磁場からの漏れ磁束を遮断する強磁性体を
それぞれ基板とターゲット近傍に配置し、基板に加えて
いる誘導磁場の方向をスパッタ蒸着中に少なくとも１回
以上反転させるので、スパッタ装置を大幅改造すること
なく、比較的大きな基板面にスパッタ形成した磁性薄膜
は均一な膜厚分布になると共に、その磁気特性は向上す
る。
それぞれ基板とターゲット近傍に配置し、基板に加えて
いる誘導磁場の方向をスパッタ蒸着中に少なくとも１回
以上反転させるので、スパッタ装置を大幅改造すること
なく、比較的大きな基板面にスパッタ形成した磁性薄膜
は均一な膜厚分布になると共に、その磁気特性は向上す
る。
第１図、第２図は１本発明の一実施例を示すマグネトロ
ン形スパッタ装置のスパッタ室構造の断面図、第３図は
製法別の磁気特性を示す図、第４図〜第７図は単軸磁気
異方性膜の膜厚分布図である。 ｌ：ターゲット（蒸着物質）、２：基板、３：マグネト
ロンマグネット、４：ヨーク、５，６：強磁性体、７：
陰極、８：アースシールド、９：コイル、１０：へルム
ホルツコイル。 特許出願人 株式会社日立製作所 、−ｆ″−
ン形スパッタ装置のスパッタ室構造の断面図、第３図は
製法別の磁気特性を示す図、第４図〜第７図は単軸磁気
異方性膜の膜厚分布図である。 ｌ：ターゲット（蒸着物質）、２：基板、３：マグネト
ロンマグネット、４：ヨーク、５，６：強磁性体、７：
陰極、８：アースシールド、９：コイル、１０：へルム
ホルツコイル。 特許出願人 株式会社日立製作所 、−ｆ″−
Claims (1)
- （１）誘導磁場内の基板にターゲットの物質をスパッタ
蒸着するマグネトロン形スパッタリングにより単軸磁気
異方性膜を形成する製造装置において、上記基板の近傍
に基板付近の誘導磁場を一様にする磁性体と、上記ター
ゲットの近傍に漏れ磁束を遮断する磁性体を配置し、上
記スパッタ蒸着時に、上記誘導磁場の方向を１回以上反
転することを特徴とする単軸磁気異方性膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP306385A JPS61161704A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 単軸磁気異方性膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP306385A JPS61161704A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 単軸磁気異方性膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161704A true JPS61161704A (ja) | 1986-07-22 |
Family
ID=11546867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP306385A Pending JPS61161704A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 単軸磁気異方性膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161704A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372873A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタリングターゲット |
| US6042707A (en) * | 1998-05-22 | 2000-03-28 | Cvc Products, Inc. | Multiple-coil electromagnet for magnetically orienting thin films |
| US6106682A (en) * | 1998-05-22 | 2000-08-22 | Cvc Products, Inc. | Thin-film processing electromagnet for low-skew magnetic orientation |
| JP2000345337A (ja) * | 1999-06-03 | 2000-12-12 | Ulvac Japan Ltd | カソード電極装置及びスパッタリング装置 |
| US6235164B1 (en) | 1993-03-02 | 2001-05-22 | Cvc Products, Inc. | Low-pressure processing system for magnetic orientation of thin magnetic film |
| WO2009040892A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Canon Anelva Corporation | 方向が均一で、かつ方向を変えることができる磁場が生成可能な磁石アセンブリ及びこれを用いたスパッタリング装置 |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP306385A patent/JPS61161704A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372873A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタリングターゲット |
| US6235164B1 (en) | 1993-03-02 | 2001-05-22 | Cvc Products, Inc. | Low-pressure processing system for magnetic orientation of thin magnetic film |
| US6042707A (en) * | 1998-05-22 | 2000-03-28 | Cvc Products, Inc. | Multiple-coil electromagnet for magnetically orienting thin films |
| US6106682A (en) * | 1998-05-22 | 2000-08-22 | Cvc Products, Inc. | Thin-film processing electromagnet for low-skew magnetic orientation |
| US6126790A (en) * | 1998-05-22 | 2000-10-03 | Cvc Products, Inc. | Method of magnetically orienting thin magnetic films with a multiple-coil electromagnet |
| US6475359B1 (en) | 1998-05-22 | 2002-11-05 | Cvc Products, Inc. | Thin-film processing electromagnet with modified core for producing low-skew magnetic orientation |
| JP2000345337A (ja) * | 1999-06-03 | 2000-12-12 | Ulvac Japan Ltd | カソード電極装置及びスパッタリング装置 |
| JP4489868B2 (ja) * | 1999-06-03 | 2010-06-23 | 株式会社アルバック | カソード電極装置及びスパッタリング装置 |
| WO2009040892A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Canon Anelva Corporation | 方向が均一で、かつ方向を変えることができる磁場が生成可能な磁石アセンブリ及びこれを用いたスパッタリング装置 |
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