DE3750127T2

DE3750127T2 - Verfahren zur Herstellung eines dünnen Filmes durch Aufstäuben und Aufstäubvorrichtung vom Typ eines gegenüberliegenden Targets.

Info

Publication number: DE3750127T2
Application number: DE3750127T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Honjyo; Sadao Kadokura; Akio Kusuhara
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2007-12-23
Also published as: EP0273685A1; US4784739A; CA1325792C; JPS63270461A; EP0273685B1; DE3750127D1; JPH0575827B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines dünnen gleichmäßigen Filmes oder einer solchen Schicht, beispielsweise einen magnetischen Dünnfilm, einen metallischen Dünnfilm und einen dielektrischen Dünnfilm, auf einer Unterlage durch Kathodenzerstäubung. Mehr im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Kathodenzerstäubungsapparatur mit einander gegenüberliegenden Targets, die zur Erzeugung eines dünnen Filmes mit einer gleichförmigen Dicke auf einem Substrat geeignet ist, insbesondere einem kontinuierlich vorgeschobenen, breiten Substrat, und zur Gewinnung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums oder eines transparenten elektrisch leitfähigen Gliedes, welches für die Herstellung elektrischer und elektronischer Teile benutzt werden kann. Die Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungsoberflächen der gegenüberliegenden Targets in wirksamer Weise dazu benutzt werden können, einen dünnen gleichmäßigen Film auf einer Unterlage durch Kathodenzerstäubung zu erzeugen, und daß selbst dann, wenn eine Unterlage breit ist, die Dicke des Filmes auf der breiten Unterlage leicht gesteuert werden kann.
Eine typische Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit einander gegenüberliegenden Targets ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 57-158380 offenbart, in welcher ein Paar von Kathodentargets einander gegenüberliegend in einem Vakuumgefäß angeordnet ist, und ein magnetisches Feld in der gleichen Richtung wie die Gegenüberliegungsrichtung der Targets erzeugt wird. Ein Substrat wird an der Seite der gegenüberliegenden Targets so angeordnet, daß auf dem Substrat ein Film durch Kathodenzerstäubung erzeugt wird. Die Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets ist für eine rasche Erzeugung eines Filmes aus magnetischem Material bei tiefer Temperatur geeignet, und somit ist die Vorrichtung bei der Herstellung eines magnetischen Dünnfilms und eines magnetischen Aufzeichnungsmediums einsetzbar.
Wenn jedoch, wie in IEEE Transaction on Magnetics MAG-17, 1981, S. 3175 berichtet, die oben beschriebene Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets dazu benutzt wird, kontinuierlich einen dünnen Film zu erzeugen, beispielsweise einen Co-Cr-Legierungsfilm eines senkrechten magnetischen Aufzeichnungsmediums, wird der Mittelteil der Zerstäubungsflächen der gegenüberliegenden Targets lokal und konzentrisch erodiert. Daher ist im Gebrauch die Wirksamkeit der Zerstäubungsfläche der gegenüberliegenden Targets notwendigerweise gering. Daneben tritt eine ungleichmäßige Dicke des Filmes in Breitenrichtung eines Substrats auf, auf dem der Film abgeschieden wird, und dementsprechend ist die herkömmliche Zerstäubungsvorrichtung für eine Produktion eines Filmes durch Zerstäubung in großem Maßstab nicht geeignet.
Eine weitere Art einer Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets ist in Patent Abstracts of Japan, 10, Nr. 103, Seite 150 c 340 (JP-A 60 234969) offenbart, bei der ein magnetisches Schrittglied an betreffenden Positionen vor Umfangsteilen des Targets angeordnet ist, um durch eine Abschirmplatte abgestützt zu werden. Der Zweck dieser Anordnung ist es, eine leichte Regulierung der Verteilung des Magnetfeldes um die Targets herum zu ermöglichen, wobei Magnete hinter Umfangsteilen der Targets angeordnet sind.
Zur Überwindung von Problemen, die bei den oben beschriebenen herkömmlichen Kathodenzerstäubungsvorrichtungen angetroffen werden, schlugen die gegenwärtigen Erfinder in den japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 58-164781 und 59-116376 eine unterschiedliche konventionelle Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets vor. Die vorgeschlagene Zerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets hat eine Konstruktion derart, daß Magnetkernglieder, die einen Teil der Magnetfelderzeugungseinheit bilden, um die gegenüberliegenden Targets herum angeordnet sind, wie aus Fig. 17 verstanden werden wird, die einen Teil der vorgeschlagenen Zerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets zeigt. In Fig. 4 sind die Kernglieder 301 und 302 um die gegenüberliegenden Targets T und T' herum angeordnet. Die Kernglieder 301 und 302 haben Endabschnitte 301a und 302a, die schräg verlaufen und sich zu den Oberflächen der jeweiligen Targets T und T' hin erstrecken, so daß sie in der Lage sind, als ein Magnetkern wie auch als eine Abschirmung zu wirken, um ein Elektronenbombardement zu verhindern. Die Kernglieder 301 und 302 haben auch Schenkelteile 301b und 302b, um welche herum Magnetfelderzeugungsquellen 301' und 302' angeordnet sind, welche aus Spulen oder Permanentmagneten bestehen, um magnetisch mit den Schenkelteilen 301b und 302b verbunden zu werden. Somit wird ein Magnetfeld H konzentrisch in dem Bereich erzeugt, welcher die Targets T und T' umgibt. Die Kathodenzerstäubungsvorrichtung hat auch ein Vakuumgefäß 310, Targethalter 311 und 312 und Kühlmittelleitungen 311a und 312a. Entsprechend der Anordnung der Magnetkernglieder 301 und 302 wird das Magnetfeld H direkt zwischen den Magnetkerngliedern 301 und 302 erzeugt, ohne durch die Targets T und T' zu verlaufen. Infolgedessen wird die Verteilung des Magnetfeldes durch die magnetische Permeabilität und Sättigungsmagnetisierung des Materials der Targets oder der Dicke der Targets nicht beeinflußt und ist daher stets stabil. Da ferner das Magnetfeld H zur Erfassung oder Begrenzung eines Plasmas rund um die Targets herum erzeugt wird, erstreckt sich der erodierte Bereich der Zerstäubungsflächen der Targets in radialer Richtung von dem Mittelteil zur Peripherie der Zerstäubungsflächen der Targets. Dementsprechend ist im Betrieb die Effizienz der Zerstäubungsflächen der Targets hoch. Wenn hingegen die Kathodenzerstäubung stattfindet, ist eine elektrische Entladungsspannung, die zwischen den gegenüberliegenden Targets T und T' auftritt, sehr hoch, und infolgedessen kann die Produktion des zerstäubten Filmes nicht mit einer hohen Produktionsgeschwindigkeit erreicht werden, es sei denn im Behälter der Apparatur wird ein hoher Zerstäubungsgasdruck ausgebildet. Aufgrund des hohen Zerstäubungsgasdruckes kann jedoch die Zerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nicht dazu gebracht werden, ihre typischen Eigenschaften zu zeigen, und somit kann eine Steuerung einer geforderten Kristallstruktur und einer geforderten Kristallittextur des zerstäubten Films nicht leicht erreicht werden. Wenn darüber hinaus die Breite eines Substrates, auf welcher ein zerstäubter Film abgeschieden werden soll, breit ist, und wenn dementsprechend die Breite der betreffenden Targets groß ist, wird der Dickenunterschied des erzeugten Filmes zwischen dem Mittelteil und den Endteilen des Substrats in Breitenrichtung des Substrates groß, und das Fortschreiten der Zerstäubungserosion der Targets in ihrem Mittelabschnitt ist rascher als in den anderen Abschnitten. Als Ergebnis hiervon wird die Wirksamkeit der Targets im Betrieb reduziert. Die gegenwärtigen Erfinder haben daher eine Recherche und Versuche durchgeführt, um eine verbesserte Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets zu erhalten und erfuhren dabei, daß ihre Recherche auf die Kooperation der Abschirmungen (der Anoden) der Zerstäubungsapparatur mit dem senkrechten Magnetfeld zur Begrenzung des γ-Elektrons gerichtet werden sollte. Entsprechend den Versuchen der gegenwärtigen Erfinder wurde geklärt, daß die Abschirmungen der Kathodenzerstäubungsvorrichtung dahin tendieren, Elektronen (γ- Elektronen und thermische Elektronen) im Plasma zu absorbieren, und daß diese Absorption der Elektronen das zuvor erwähnte Problem der Zerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets verursacht. Infolgedessen kamen die gegenwärtigen Erfinder dazu, reflektierende Elektroden anzuordnen, welche eine Operation ausführen, die konträr zu der der oben erwähnten Abschirmungen ist, und zwar in dem umkreisenden Bereich der Elektronen, welche durch die Magnetfelderzeugungseinheit gesteuert wird, die um den äußeren Umfang jedes der gegenüberliegenden Targets herum angeordnet ist, so daß die Elektronen durch die reflektierenden Elektroden zurückgeworfen werden. Als ein-Ergebnis - wurde bestätigt, daß die elektrische Entladungscharakteristik stark verbessert und ein Film von ausgezeichneter Qualität unter einem niedrigen Gasdruck und einer geringen elektrischen Spannung erzeugt werden kann. Es bestätigte sich auch, daß dann, wenn ein Hilfsmagnetfeld mit einer Feldkomponente parallel zu den Targetflächen zum Einfangen der Elektronen entlang den äußeren Peripherien der Targets und in der Nähe der Vorderseiten der Targets erzeugt wird, die oben erwähnte elektrische Entladungscharakteristik weiter verbessert werden kann, und daß der erodierte Bereich extensiv ausgedehnt wird, d. h. eine lokale Konzentration des erodierten Bereiches auf den Mittelabschnitt der Targets kann ausgeschaltet werden. Als Ergebnis wurde bestätigt, daß eine gleichförmige Erosion der gesamten Zerstäubungsflächen der Targets, die in herkömmlicher Weise als unmöglich angesehen wurde, erreicht werden kann.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile, die bei der oben erwähnten herkömmlichen Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets angetroffen werden, zu umgehen, und zwar auf der Basis der Recherche und Experimente, welche von den gegenwärtigen Erfindern ausgeführt wurden.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung eines dünnen Filmes, beispielsweise eines magnetischen Dünnfilmes und eines metallischen Filmes durch Kathodenzerstäubung auf einem Substrat zu vermitteln, welches nicht unter dem oben erwähnten Problem leidet, selbst wenn die Breite des Substrates groß ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets zu vermitteln, durch die ein zerstäubter dünner Film auf einem Substrat mit hoher Absetzgeschwindigkeit erzeugt werden kann, ohne Beeinträchtigung durch das oben erwähnte Problem, welches bei der herkömmlichen Kathodenzerstäubungsvorrichtung angetroffen wird.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung zur Abscheidung eines dünnen Filmes auf einem Substrat vorgeschlagen, das neben einem Raum angeordnet ist, der sich zwischen einem Paar einander gegenüberliegender Kathodentargets erstreckt, die ihrerseits in einer geschlossenen, ein Kathodenzerstäubungsgas enthaltenden Vakuumkammer angeordnet sind. Die Vorrichtung umfaßt:
Mittel zur Begrenzung einer geschlossenen Vakuumkammer, deren Inneres mit Kathodenzerstäubungsgas gespeist ist;
ein Paar von Targets, die so angeordnet sind, daß sie in der geschlossenen Vakuumkammer räumlich voneinander getrennt sind und einander gegenüberliegen, wobei jedes der Targets eine Kathodenzerstäubungsoberfläche aufweist;
Mittel zur stationären Abstützung des Targetpaares derart, daß zwischen den Oberflächen ein vorbestimmter Raum abgegrenzt ist;
Mittel zum Aufbringen elektrischer Leistung zwischen eine Anodenelektrode und das Targetpaar, um eine Kathodenzerstäubung von den Oberflächen zu veranlassen;
Magnetfelderzeugungsmittel zur Erzeugung eines Magnetfeldes mit Feldlinien, die in einer Richtung senkrecht zu den Kathodenzerstäubungsoberflächen der gegenüberliegenden Targets verlaufen und mit einer Gegenüberliegungsrichtung des Targetpaares zusammenfallen; und
Mittel zur Halterung des Substrats in einer Position neben dem Raum, der sich zwischen dem Paar gegenüberliegender Targets erstreckt;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Magnetfelderzeugungsmittel jeweils in der Nähe jedes Targets und dessen Umfang umschließend angeordnet sind, und daß
eine Elektronen-Reflexionselektrode so angeordnet ist, daß sie den Pol der Magnetfelderzeugungsmittel in der Richtung zu dem gegenüberliegenden Target hin im wesentlichen abdeckt, so daß während der Kathodenzerstäubung von den Oberflächen des Targetpaares abgegebene Elektronen zum Raum zwischen den Targetoberflächen hin reflektiert werden.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kathodenzerstäubungsmethode zum Abscheiden eines dünnen Filmes auf einem Substrat vorgeschlagen, das neben einem Raum angeordnet wird, der sich zwischen einem Paar gegenüberliegenden Kathodentargets in einer geschlossenen Vakuumkammer erstreckt, welche in sich ein Kathodenzerstäubungsgas enthält. Die Methode umfaßt die Schritte:
Aufbringen einer elektrischen Kathodenzerstäubungsleistung zwischen das Paar der einander gegenüberliegenden Kathodentargets und eine Anodenelektrode und
Erzeugen eines Magnetfeldes, das sich zur Begrenzung eines Plasmas in der Richtung senkrecht zu den Oberflächen des Paares der einander gegenüberliegenden Kathodentargets erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß
das Magnetfeld durch Magnetfelderzeugungsmittel erzeugt wird, die in der Nähe jedes Targets und deren Umfang umschließend angeordnet werden, und daß
Elektronen, die von den Oberflächen des Paares der einander gegenüberliegenden Kathodentargets abgegeben werden, in den Raum zwischen dem Paar der einander gegenüberliegenden Targets von einer Elektronen-Reflexionselektrode reflektiert werden, die so angeordnet ist, daß sie den Pol jedes Magnetfelderzeugungsmittels in der zu dem gegenüberliegenden Target hin verlaufenden Richtung im wesentlichen bedeckt.
Vorzugsweise umfaßt die oben definierte Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets zur Erzeugung eines Filmes auf einem Substrat weiterhin:
Mittel zur Erzeugung eines Hilfsmagnetfeldes zum Einfangen der Elektronen in einem Bereich in der Nähe von und vor wenigstens Umfangsabschnitten der gegenüberliegenden Targets, wobei das magnetische Hilfsfeld eine Magnetfeldkomponente parallel zu den Oberflächen der gegenüberliegenden Targets hat.
In Übereinstimmung mit der Kathodenzerstäubungsmethode und der Zerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich (1) das Ausmaß und die Verteilung des erodierten Bereiches der Kathodenzerstäubungsfläche jedes der gegenüberliegenden Targets so einzustellen, daß die Gleichförmigkeit der Filmdicke in Breitenrichtung des Substrats merklich gesteigert werden kann, (2) die elektrische Kathodenzerstäubungsspannung zu erniedrigen, so daß leicht eine Hochvakuum-Kathodenzerstäubung realisiert werden kann und es auf diese Weise möglich ist, die Qualität des kathodenzerstäubten Films zu verbessern, und (3) die Wärmestrahlung einzustellen, welche gegen das Substrat aufgebracht wird, so daß sie in der Richtung gleichförmig ist, die mit der Breite des Substrats zusammenfällt.
Zusätzlich ermöglicht es die Anordnung der Magnetfelderzeugungseinheiten um die jeweiligen Targets herum gemäß der vorliegenden Erfindung, die Gesamtheit der jeweiligen Targets zu kühlen, und als Ergebnis hiervon kann der Kühleffekt an jedem Target mehr als 10 mal so groß wie bei der herkömmlichen Anordnung sein, bei der die Magnetfelderzeugungseinheiten hinter jedem der gegenüberliegenden Targets angeordnet sind. Dementsprechend kann die Abscheidegeschwindigkeit eines Filmes durch Kathodenzerstäubung beträchtlich gesteigert werden.
Es wurde auch gefunden, daß dann, wenn ein metallischer Film, beispielsweise ein Ni-Fe-Legierungsfilm, auf einem Plastikfilm erzeugt wird, beispielsweise einem Polyesterfilm, durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der metallische Film auf dem Plastikfilm ohne Kräuseln ausgebildet werden kann.
Ferner wurde gefunden, daß dann, wenn durch die Kathodenzerstäubungsmethode und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Co-Cr-Legierungsfilm mit senkrechter Magnetisierung für ein Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Magnetisierung erzeugt wird, der Film eine hohe vertikal gerichtete magnetische Koerzitivkraft und eine ausgezeichnete magnetische Aufzeichnungscharakteristik haben kann, und zwar im Vergleich mit dem Film, wie er durch die herkömmliche Abscheidungs- oder Kathodenzerstäubungsmethode erzeugt wird.
Somit ist die vorliegende Erfindung nicht nur in der Lage, die Qualität eines dünnen, auf einem Substrat erzeugten Filmes zu verbessern, sondern es kann auch die Größe (die Breite und die Länge) des Substrates, auf dem der Film erzeugt wird, gesteigert werden.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit beiliegenden Zeichnungen deutlicher, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Gesamtkonstruktion einer Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht einer der gegenüberliegenden Kathodentargetabschnitte, welche an die Kathodenzerstäubungsvorrichtung der Fig. 1 angepaßt sind;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Erläuterungsansicht eines Teiles von Fig. 3 mit einer Darstellung der Verteilung der Magnetstärkelinien;
Fig. 5 eine Teilquerschnittsansicht ähnlich Figur 4 mit einer Darstellung eines Targetabschnittes gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht ähnlich Figur 4 mit einer Darstellung eines Targetabschnittes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine graphische Darstellung mit der Angabe der Beziehung zwischen der elektrischen Spannung und dem Strom, wodurch die Kathodenzerstäubungscharakteristik im Falle des Beispieles 1 einer Filmerzeugung erläutert wird;
Fig. 8 eine Erläuterungsansicht der Erosion im Target im Falle von Beispiel 1;
Fig. 9 eine graphische Ansicht der Filmdicke in Breitenrichtung eines Substrats, auf dem ein dünner Film durch Kathodenzerstäubung mit Bezug auf Fig. 1 erzeugt wird;
Fig. 10 eine graphische Darstellung mit der Angabe der Beziehung zwischen der Dichte der angewandten elektrischen Leistung Pi und der Abscheidegeschwindigkeit Rd eines Filmes im Zusammenhang mit Beispiel 2;
Fig. 11(A) bis (C) Erläuterungsansichten der Anordnungen der reflektierenden Elektrode und der Magnetfelderzeugungsmittel mit Bezug auf Beispiel 3;
Fig. 12 eine graphische Darstellung mit der Angabe der elektrischen Entladungscharakteristik bezüglich auf jeden Fall von Beispiel 3;
Fig. 13 eine graphische Darstellung mit der Angabe der Filmdicke in Breitenrichtung eines Substrats mit Bezug auf jeden Fall des Beispiels 3;
Fig. 14 eine Graphik mit der Angabe der elektrischen Entladungscharakteristik mit Bezug auf Beispiel 4;
Fig. 15 eine Graphik mit der Angabe der Beziehung zwischen dem Kräuseln Kp und dem Gasdruck Pa mit Bezug auf Beispiel 4;
Fig. 16 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Definition der Kräuselung Kp und;
Fig. 17 eine schematische Ansicht der Gesamtkonstruktion einer Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets gemäß dem Stande der Technik.
Entsprechend Fig. 1 bis 3 schließt eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, folgende Teile ein: einen Vakuumbehälter 10 zur Ausbildung einer begrenzten Vakuumkammer, eine Luftentleerungseinheit 20 mit einer Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Vakuums in der begrenzten Vakuumkammer und eine Gaseinführeinheit 30 zum Einführen eines vorgewählten Kathodenzerstäubungsgases in die Vakuumkammer, so daß der Druck des eingeführten Gases innerhalb der Vakuumkammer bei einem vorbestimmten Druckniveau von etwa 10&supmin;²-10&sup4; Pa aufrechterhalten wird. Ein Paar von Targetteilen 100 und 100' sind in der Vakuumkammer des Vakuumbehälters 10 so angeordnet, daß ein Paar von rechteckig gestalteten Kathodentargets T und T' einander gegenüberliegen, während sie zwischen sich einen Raum definieren, wobei ihre langen Seiten einem Substrat S gegenüberliegen, welches durch eine Substrathalteeinheit 40 gehalten ist. Die Kathodentargets T und T' sind elektrisch mit einer später noch zu beschreibenden elektrischen Kathodenzerstäubungsleistungsquelle 50 verbunden. Diese Substrathalteeinheit 40 ist drehbar von einem passenden Abstützbügel abgestützt und schließt eine Vorratsrolle 41 zur Zuführung des Substrates S, eine Abstützrolle 42 und eine Aufwickelrolle 43 ein. Die Substrathalteeinheit 40 stützt und bewegt das Substrat S in der Weise, daß das Substrat S stets dem Raum gegenüberliegt, der sich zwischen den gegenüberliegenden Targets T und T' erstreckt, und senkrecht zu den Kathodenzerstäubungsflächen der Targets T und T' angeordnet ist.
Da der Aufbau und die Betriebsweise der Targetabschnitte 100 und 100' die gleichen sind, wird nachstehend lediglich eine Beschreibung des Targetabschnitts 100 gegeben.
Wie in Fig. 3 dargestellt, schließt der Targetabschnitt 100 eine magnetische Felderzeugungseinheit 120 ein, die sowohl der Erzeugung eines vertikalen Magnetfeldes zum Festhalten eines Plasmas als auch eines Hilfsmagnetfeldes dient, wobei die magnetische Felderzeugungseinheit um das Target T herum angeordnet. Es ist zu beachten, daß die magnetische Felderzeugungseinheit 120 nicht hinter dem Target T angeordnet ist. Der Targetabschnitt 100 schließt ferner eine Reflexionselektrode 110 mit einem elektrisch negativen Potential ein, die direkt vor der Magnetfelderzeugungseinheit 120 angeordnet ist, so daß die Elektrode 110 Elekronen reflektieren oder zurückwerfen kann, beispielsweise γ-Elektronen. Das Target T des Targetabschnitts 100 wird von einem Targethalter 101 (Fig. 3) in Gestalt eines Parallelepipeds gehalten, das den gleichen rechteckigen Querschnitt wie das Target T und einen Boden hat. Der Targethalter 101 hat eine senkrechte Wand mit einer vorbestimmten Dicke. Eine Kühlplatte 103, hergestellt aus elektrisch leitfähigem Material, ist an der Oberseite des Targethalters 101 durch Schraubbolzen befestigt, und zwar über einen Isolierblock 102 aus Isoliermaterial, beispielsweise Tetrafluoräthylen. Wie in Fig. 2 schematisch durch die gestrichelten Linien angedeutet, ist die gesamte Fläche der Kühlplatte 103 mit zickzackförmigen Kühlaussparungen 103a ausgestattet, so daß ein Kühlmittel hindurchfließen kann, welches das Target T kühlt. Das Target T ist an der Oberseite der Kühlplatte 103 durch Schraubbolzen 104a befestigt, die durch durchgehende Löcher 104 hindurch eingesetzt sind, welche an der äußeren Peripherie des Targets T in einem vorbestimmten Abstand zwischen benachbarten Löchern 104 angeordnet sind. Die Kühlaussparungen 103a der Kühlplatte 103 sind mit einer (nicht dargestellten) Kühlmittelleitung über Verbindungsöffnungen 103b verbunden, so daß das Kühlmittel durch die Kühlmittelaussparungen 103a zirkulieren und den gesamten Bereich des Targets T direkt kühlen kann. Es ist zu beachten, daß Teile des Targets T, des Targethalters 101, des Isolierblocks 102 und der Kühlplatte 103, die in Kontakt miteinander sind, in geeigneter Weise durch herkömmliche (nicht dargestellte) Dichtungen abgedichtet sind. Das Target T kann vom Targethalter 101 durch Lösen der Schraubbolzen 104a leicht abgenommen und durch ein frisches Target T ersetzt werden. Da auch der gesamte Bereich des Targets T durch das Kühlmittel ständig gleichmäßig gekühlt ist, kann die Kühleffizienz des Targets T mehr als zehnmal so groß sein wie diejenige des herkömmlichen Kathodentargets, welches zur Erzeugung eines Magnetfelds einen Magneten einschließt. Als Ergebnis hiervon kann die Abscheidegeschwindigkeit eines Filmes durch Kathodenzerstäubung stark verbessert werden, so daß eine Produktion des Filmes in großem Maßstab erreicht werden kann. Daneben ist die Sicherheit im Betrieb der Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets erhöht
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Reflexionselektrode 110 zur Reflexion der Elektronen aus einem Rahmenglied gebildet, das aus Kupfer oder Eisen gefertigt ist und einen L-förmigen Querschnitt hat, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich. Das Rahmenglied ist so angeordnet, daß es das Target T umgibt und mit ihm in Kontakt kommt. Es ist durch Schraubbolzen an der Kühlplatte 103 befestigt, so daß es durch die Kühlplatte 103 gekühlt wird. Das Rahmenwerk, nämlich die Reflexionselektrode 110 in Kontakt mit dem Target T wird bei dem gleichen elektrischen Potential wie das Target T gehalten. Ein Flanschteil 110a der Reflexionselektrode 110 ist so angeordnet, daß es sich einige oder mehrere Millimeter über die Oberseite der Kathodenzerstäubungsfläche des Targets T in Richtung auf den Raum zwischen dem Target T und dem zugeordneten Target T' (Fig. 1) hinaus erstreckt. Dies erfolgt deshalb, da dann, wenn das Target T ein Target aus magnetischem Material ist, der Flanschteil 110a als solcher als ein magnetischer Pol der später noch zu beschreibenden Magnetfelderzeugungseinheit 120 verwendet wird.
Außerhalb des Targethalters 101 ist ein kanalähnlicher Magnethalter 105, der aus nichtmagnetischem, elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise rostfreiem Stahl gefertigt ist, durch Schraubbolzen fest am Targethalter 101 befestigt. Der Magnethalter 105 ist von einem kanalähnlichen Halteteil 105a umgeben, in dem ein Magnetkern 121 und ein Permanentmagnet 122 der Magnetfelderzeugungseinheit 120 aufgenommen werden. Ein Spalt 106 vorbestimmter Größe ist zwischen dem Magnethalter 105, dem Target T und der Kühlplatte 103 freigelassen.
Die Magnetfelderzeugungseinheit 120 schließt den Magnetkern 121 ein, der aus einer Platte aus weich-magnetischem Material gefertigt ist, beispielsweise Eisen und Permalloy, sowie den Permanentmagneten 122. Wie in Fig. 3 dargestellt, liegt der Magnetkern 121 oberhalb des Permanentmagneten 122, wenn man in die Richtung blickt, in welcher die Targets T und T' einander gegenüberliegen. Der Magnetkern 121 wirkt so, daß ein gleichmäßiges Magnetfeld rund um den gesamten Umfang des Targets T herum auftritt, wenn das Magnetfeld von dem Permanentmagneten 122 erzeugt wird, der eine Magnetpolanordnung hat, durch welche das Magnetfeld senkrecht zur Kathodenzerstäubungsfläche des Targets T erzeugt wird. Es ist zu beachten, daß der aus weich-magnetischem Material gefertigte Magnetkern 121 am Magnethalter 105 derart befestigt ist, daß die Vorderseite (die obere Seite in Fig. 3) des Magnetkerns 121 näherungsweise eben mit der vorderen Kathodenzerstäubungsfläche des Targets T ist. Wenn das Target T ein Target aus nichtmagnetischem Material ist, ermöglicht die ebene Anordnung des Magnetkerns 121 die Erzeugung eines wirksamen Hilfsmagnetfeldes. Es ist ferner zu beachten, daß der Permanentmagnet 122 aus einer Mehrzahl von prismenförmigen Permanentmagnetstücken mit vorgegebener Länge gefertigt ist, die Seite an Seite so angeordnet sind, daß das gesamte kombinierte Magnetfeld der Mehrzahl der Permanentmagnetstücke das zuvor erwähnte Magnetfeld zum Festhalten des Plasmas bildet. Daher kann das Magnetfeld, welches das Plasma festhält und das zuvor erwähnte senkrechte Magnetfeld und das Hilfsmagnetfeld einschließt, gleichförmig um die Peripherie des Targets herum erzeugt werden, und zwar entweder durch den Kern 121 oder durch den Flanschteil 110a der Reflexionselektrode 110, (wobei die Reflexionselektrode 110 aus einem Material hergestellt ist, das zur Ausbildung eines Magnetpoles in der Lage ist).
Eine Anodenelektrode 130 in der Gestalt eines Ringes ist vor der Reflexionselektrode 110 angeordnet, d. h. oberhalb des Flanschteils 110a der Reflexionselektrode 110 in Fig. 3, so daß sie den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' umschließt. Entsprechend dieser Anordnung der Anodenelektrode 130 kann die Einfangmenge von γ-Elektronen während des Kathodenzerstäubungsvorganges leicht gesteuert werden. Weiterhin ist es durch Einstellung der Position der Anodenelektrode 130 möglich, die Erosion des Targets T und die Dicke eines Materialfilmes auf dem Substrat S zu steuern. Die Anodenelektrode 130 weist in ihrem Inneren eine Leitung 131 für ein Kühlmittel auf, beispielsweise Wasser.
Ein metallisches Netz 107, hergestellt aus rostfreiem Stahl, ist außerhalb des Magnethalterteils 105a des Magnethalters 105 und um diesen herum angeordnet. Das metallische Netz 107 ist so angeordnet, daß Kathodenzerstäubungsabscheidungen befestigt werden, und diese Kathodenzerstäubungsabscheidungen somit nicht von dem metallischen Netz 107 während eines Kathodenzerstäubungsvorganges abgetrennt werden. Dies bedeutet, daß das Auftreten einer abnormalen elektrischen Entladung im Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' aufgrund der Abtrennung von Kathodenzerstäubungsabscheidungen verhindert werden kann. Außerdem kann eine Reinigung des metallischen Netzes 107 zur Entfernung der Kathodenzerstäubungsabscheidungen vom Netz leicht ausgeführt werden. Dementsprechend kann nicht nur die Produktionsgeschwindigkeit eines Filmes auf dem Substrat S durch Kathodenzerstäubung verbessert, sondern es kann auch eine sichere Betriebsweise der Kathodenzerstäubungsvorrichtung gewährleistet werden.
Da die Reflexionselektrode 110 direkt an der Kühlplatte 103 befestigt ist und die Anodenelektrode 130 durch das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, in der Leitung 131 gekühlt wird, kann eine Überhitzung dieser Elektroden 110 und 130 verhindert werden, und infolgedessen ist selbst dann, wenn die Kathodenzerstäubungsgeschwindigkeit erhöht wird, eine Wärmeabstrahlung von diesen Elektroden 110 und 130 gegen das Substrat S vermindert. Dementsprechend tritt keine merkliche Deformierung des Substrates S auf. Infolgedessen kann eine hohe Produktionsgeschwindigkeit eines Filmes durch Kathodenzerstäubung wie auch des benutzten, mit Film beschichteten Substrats, beispielsweise in Form eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, realisiert werden.
Die Anodenelektrode 130 kann aus einem elektrisch leitenden Material, einem weich-magnetischen, elektrisch leitenden Material, wie es zur Herstellung des Magnetkerns 121 verwendet wird, Kupfer oder rostfreiem Stahl hergestellt werden.
Die Reflexionselektrode 110 kann entweder aus einem elektrisch leitenden Material oder einem elektrisch isolierenden Material gefertigt werden, je nach der Verwendung der Reflexionselektrode 110 als solcher. Das heißt, wenn ein elektrisches Potential positiv von einer elektrischen Spannungsquelle auf der Reflexionselektrode 110 aufgeladen wird, wird die Elektrode 110 vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Wenn andererseits eine Gleichstrom-Kathodenzerstäubung ausgeführt wird und eine Selbstvorspannung benutzt wird, um die Reflexionselektrode 110 auf zuladen, findet ein geeignetes elektrisch isolierendes Material Anwendung. Wie leicht aus der Darstellung in Fig. 3 und der zugehörigen Beschreibung verständlich, wird die Reflexionselektrode 110 als solche der Kathodenzerstäubung während des Kathodenzerstäubungsvorganges der Vorrichtung unterworfen. Daher sollte die Elektrode 110 entweder aus dem gleichen Material wie das Target T oder einem Material gefertigt werden, das eine oder eine Kombination der Komponenten des Targetmaterials enthält, so daß keine Fremdkomponente in einem Film enthalten ist, der auf dem Substrat S abgeschieden wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Kathodenzerstäubungsvorrichtung nach Fig. 1 bis 3 wird das elektrische Potential der Reflexionselektrode 110 gleich dem des Targets T gemacht. Jedoch kann die Reflexionselektrode 110 an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen werden, die von der des Targets T verschieden ist, so daß die Reflexionselektrode ein elektrisch negatives Potential hat, was für die Reflexion der γ-Elektronen nötig ist.
Vorzugsweise sollte das elektrische Potential der Reflexionselektrode 110 auf einem Niveau gehalten werden, bei dem von der Reflexionselektrode 110 keine Kathodenzerstäubung stattfindet.
Die Fig. 5 und 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Konstruktion der Targetabschnitte 100 und 100', bei denen die Reflexionselektrode 110, die Magnetfelderzeugungseinheit 120 und die Anodenelektrode 130 so aufgebaut sind, daß sie für eine Produktion eines dünnen Filmes auf einem Substrat durch Kathodenzerstäubung in großem Maßstab geeignet sind. Es ist zu beachten, daß die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 3 gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 hat die Reflexionselektrode 110 einen Flanschteil 110a, der mit einer entfernbaren Reflexionsplatte 111 versehen ist, die an der Vorderseite des Flanschabschnittes 110a durch Schrauben befestigt ist. Somit kann die entfernbare Reflexionsplatte 111 zur Reflexion der Elektronen beispielsweise aus einem Material gefertigt werden, das das gleiche wie das Material der Kathodenelektrode T oder diesem ähnlich ist. Die Platte kann, falls erforderlich, leicht durch eine verschiedene oder frische Reflexionsplatte 111 ersetzt werden. Die Reflexionsplatte 111 kann am Flanschteil 110a der Reflexionselektrode 110 derart befestigt werden, daß ein inneres Ende der Platte 111 seitlich zum Umfang des Targets T vorsteht, wie in Fig. 5 gezeigt. Das vorstehende Ende der Reflexionsplatte 111 kann zur Steuerung der Kathodenzerstäubungserosion der Peripherie des Targets T verwendet werden, wie auch zur Verhinderung des Auftretens einer Kathodenzerstäubung aus den Schraubbolzen zur Befestigung des Targets T am Targethalter 101.
Die plattenähnliche Anodenelektrode 130 der vorliegenden Ausführungsform ist so konstruiert, daß sie auch als ein Kathodenzerstäubungsabschirmelement eingesetzt werden kann, und weist an einem ihrer Enden eine Kühlleitung 131' auf, in welcher ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, strömen kann. Die Kühlleitung 131' wird so angeordnet, daß sie die Anodenelektrode 130 vor einer Überhitzung schützt. Die Anordnung der plattenähnlichen Anodenelektrode 130 und der Kühlleitung 131' um das Target T herum trägt nicht nur zu einer Verbesserung bei der Anwendung eines Kühleffektes auf einen Umgebungsbereich des Targets T bei, sondern auch zu einer Reduzierung der Strahlungswärme, welche auf das Substrat aufgebracht wird, auf dem ein Film durch Kathodenzerstäubung abgeschieden wird. Infolgedessen kann eine Steigerung der Kathodenzerstäubungsgeschwindigkeit erwartet werden. Auch kann eine Verformung des Substrats während der Kathodenzerstäubung verhindert werden.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Targetabschnitts 100, wobei eine Kühlung der Reflexionselektrode 110 gegenüber derjenigen der vorigen Ausführungsform der Fig. 5 verbessert wird, so daß die Kathodenzerstäubungsgeschwindigkeit weiterhin gesteigert wird. Dies heißt, daß bei der vorliegenden Ausführungsform der Magnethalter 105, der in sich den Magneten 122 der Magnetfelderzeugungseinheit 120 aufnimmt, in direktem Kontakt mit der Seite des Kühlplatte 103 ist und daher die Magnetfelderzeugungseinheit 120 in befriedigender Weise gekühlt werden kann. Daneben hat der Magnetkern 121, der auf dem Permanentmagneten 122 montiert ist, eine in ihm ausgebildete Kühlleitung 121a, und eine plattenähnliche Reflexionselektrode 110 ist an der Vorderseite (der oberen Seite in Fig. 6) des Magnetkerns 122 durch Schrauben befestigt. Wenn daher ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, in der Kühlleitung 121a fließt, werden der Magnetkern 121 der Magnetfelderzeugungseinheit 120 und die plattenähnliche Reflexionselektrode 110 gekühlt, und infolgedessen kann ein Anwachsen der Kathodenzerstäubungsgeschwindigkeit verwirklicht werden. Wenn auf dieser Stufe das elektrische Potential der Reflexionselektrode 110 unabhängig von demjenigen der anderen Teile, beispielsweise des Targets T sein soll, wird eine elektrisch isolierendes Material zwischen den Magnetkern 121 und den Permanentmagneten 122 eingeschoben. Dieses Einschieben des elektrisch isolierenden Materials zwischen den Magnetkern 121 und den Permanentmagneten 122 hat auf den Kühleffekt und die Erzeugung des magnetischen Feldes keinen nachteiligen Einfluß.
Wie sich wiederum aus Fig. 1 ergibt, wird ein langes, streifenähnliches Substrat S, auf dem ein Film, z. B. ein Magnetfilm, abgeschieden werden soll, durch die Substrathalteeinheit 40 gehalten und ist an der Seite der einander gegenüberliegenden Targets T und T' der Targetabschnitte 100 und 100' so angeordnet, daß es dem Raum gegenüberliegt, der sich zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' erstreckt, ein Raum, der nachstehend als Kathodenzerstäubungsraum bezeichnet wird. Wie früher bereits beschrieben, schließt die Substrathalteeinheit 40 die Vorratsrolle 41, die Abstützrolle 42 und die Aufwikkelrolle 43 ein. Die Abstützrolle 42 ist in ihrem Inneren mit einem geeigneten (nicht dargestellten) Temperatursteuergerät zur Steuerung der Temperatur ihrer Oberfläche versehen und stützt das Substrat S in der zuvor erwähnten Position ab.
Falls erforderlich, kann ein anderes langes, streifenförmiges Substrat S, das von einer anderen (nicht dargestellten) Substrathalteeinheit gehalten wird, auf der anderen Seite der Targetabschnitte 100 und 100' in der gleichen Weise wie die Einheit 40 angeordnet werden.
Die Speisespannungsquelle 50 der Kathodenzerstäubung besteht aus einer Gleichstromquelle mit einem elektrisch positiven Pol, der geerdet ist, und einem elektrisch negativen Pol, der mit den Targets T bzw. T' verbunden ist. Dies bedeutet, daß die Kathodenzerstäubungsspannung zwischen die Targets T und T' aufgebracht wird, die als elektrische Kathoden dienen, und die Erde wird zu einer elektrischen Anode gemacht. Die Kathodenzerstäubungs-Gleichspannungsquelle eignet sich für Targets, die aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt sind. Wenn hingegen die Targets T und T' aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sind, kann die Kathodenzerstäubungsspannungsquelle 50 eine Radiofrequenz-Spannungsquelle, wie erforderlich, sein.
Die Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit einander gegenüberliegender Targets gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist für die Ausführung einer Tieftemperaturkathodenzerstäubung mit hoher Geschwindigkeit geeignet. Die fundamentale Kathodenzerstäubungsoperation der Vorrichtung ist derjenigen der konventionellen Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets gemäß Fig. 17 ähnlich. Dies heißt, wenn die Kathodenzerstäubungsvorrichtung in Betrieb genommen wird, wird ein Plasma hoher Dichte im Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' ausgebildet, in welchem Raum die Kathodenzerstäubungsgasionen und die Elektronen, beispielsweise von den Targets T und T' usw., verstreute γ-Elektronen, durch die Wirkung des Magnetfeldes zur Festhaltung des Plasmas begrenzt werden. Infolgedessen wird die Kathodenzerstäubung des Materials der Targets T und T' von den Oberflächen beider Targets T und T' unterstützt, und infolgedessen wird eine Materialmenge, die aus dem oben erwähnten Raum ausgestoßen wird, vergrössert, was zu einer Steigerung der Abscheidegeschwindigkeit des Materials auf dem Substrat S führt. Dies bedeutet, daß eine Hochgeschwindigkeits-Kathodenzerstäubung erreicht wird. Da ferner das Substrat S neben den Targets T und T' angeordnet ist, wird auch eine Niedertemperatur-Kathodenzerstäubung erreicht.
Da auf dieser Stufe die Magnetfelderzeugungseinheit 120 das Magnetfeld hauptsächlich in einem begrenzten Abschnitt des Raumes erzeugt, der sich zwischen den Peripherien der Targets T und T' erstreckt, werden γ-Elektronen hoher Energie, welche von den Targets T und T' zerstäubt und in den Raum zwischen den beiden Targets T und T' abgestrahlt werden, mit einer näherungsweise gleichen Dichte im Raum verteilt, der sich nahezu zwischen den gesamten Oberflächen der Targets T und T' erstreckt und vom Mittelpunkt bis zu einem Bereich in der Nähe der Peripherien der Oberflächen der Targets T und T' reicht. Auch werden Ar&spplus;-Ionen, die als Kathodenzerstäubungsgasionen verwendet werden, nahezu gleichmäßig durch die gesamten Oberflächen der Targets T und T' gebildet.
Andererseits erscheinen in dem oben erwähnten begrenzten Teil des Raumes, der sich zwischen den Peripherien der einander gegenüberliegenden Targets T und T' erstreckt und einem starken Magnetfeld der Magnetfelderzeugungseinheit 120 unterliegt, Hauptlinien der magnetischen Kraft M, die sich senkrecht zu den Flächen der Targets und T und T' erstrecken, sowie Hilfslinien der magnetischen Kraft M', welche durch die Targets T und T' zurückkehren und Magnetkraftkomponenten parallel zu den Flächen der Targets T und T' haben, wie in Fig. 4 dargestellt. Es ist zu beachten, daß in Fig. 4 gestrichelte Linien die Linien der Magnetkräfte M und M' in dem Fall angeben, in dem nichtmagnetische Targets T und T' und nichtmagnetische Reflexionselektroden 110 angewandt werden, während strichpunktierte Linien die Kräfte in dem Fall angeben, in dem magnetische Targets T und T' sowie magnetische Reflexionselektroden 110 Anwendung finden. Entsprechend dem Erscheinungsbild der Haupt- und Hilfslinien der Magnetkräfte M und M' werden die γ-Elektronen, die von dem Zentralbereich der Oberflächen der Targets T und T' abgestrahlt und in Kathodenfallgebieten oder in einem Kathodenmantel beschleunigt werden, durch die Hauptlinien der Magnetkraft M zurückgehalten und führen spiralige und hin- und hergehende Bewegungen zwischen den gegenüberliegenden Targets T und T' entlang den Hauptlinien der Magnetkraft M aus. Andererseits wird ein Teil der γ-Elektronen, die von den Peripherien der Targets abgestrahlt werden, von den Hilfslinien der Magnetkraft M' zurückgehalten und bewegt sich zur Fläche des Magnetkerns 121 der Magnetfelderzeugungseinheit 120 entlang der Hilfslinie der Magnetkraft M' hin.
Wenn hingegen ein geerdetes Abschirmungselement, das als eine Anodenelektrode wirkt und in herkömmlicher Weise bei den bekannten Vorrichtungen zur Kathodenzerstäubung, wie in Fig. 17 dargestellt, verwendet wird, entweder an der Magnetfelderzeugungseinheit 120 angeordnet oder als ein Magnetkern der Einheit 120 benutzt, wird ein Teil der γ-Elektronen, der in den Peripherieabschnitten der Targets T und T' eingefangen wird, von der Abschirmung absorbiert. Daher muß die Plasmadichte im Raum neben den Peripherieabschnitten beider Targets T und T' kleiner als im Raum neben den Mittelabschnitten der Targets T und T' sein. Infolgedessen ist der erodierte Bereich jedes Targets T oder T' lokal im Mittelbereich der Oberfläche jedes Targets T oder T' konzentriert, und dementsprechend wird die Filmdicke im Mittelteil des Substrats, auf dem der Film abgeschieden wird, lokal dick. Um diese Nachteile zu überwinden, müssen die γ-Elektronen, die von den Targets T und T' abstrahlen, zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' hin- und hergehend bewegt werden, ohne zwischen beiden Targets absorbiert zu werden. Diese hin- und hergehende Bewegung der γ-Elektronen kann durch das Verfahren der Steigerung entweder der Kathodenzerstäubungsspannungen oder des Drucks des Kathodenzerstäubungsgases verwirklicht werden. Jedoch hat ein solches Verfahren, wie oben beschrieben, nur eine begrenzte Wirksamkeit und bringt ein Problem bezüglich der Qualität des erzeugten Filmes mit sich.
Bei der Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets gemäß der vorliegenden Erfindung werden die auf elektrisch negativem Potential liegenden Reflexionselektroden 110 zur Reflektierung der γ-Elektronen vor den Magnetkernen 121 der Magnetfelderzeugungseinheiten beider Targets T und T' angeordnet. Daher sind, wie sich leicht aus der Darstellung der Fig. 4 verstehen läßt, die γ-Elektronen so beschränkt, daß sie sich entlang der Linien der Magnetkräfte M und M' bewegen, und sie werden von der Fläche der Reflexionselektroden 110 zurückgeworfen und in Richtung des Raumes zwischen den Targets T und T' zurückgeführt. Dementsprechend können die γ-Elektronen, welche durch das starke Magnetfeld im Raum neben den Peripherien der gegenüberliegenden Targets eingefangen werden, in dem Raum gehalten werden, der sich zwischen den einander gegenüberliegenden Targets erstreckt. Als Ergebnis hiervon wird die elektrische Entladungscharakteristik merklich verbessert, wie später noch beschrieben werden wird. Infolgedessen kann die Kathodenzerstäubung unter einer geringen elektrischen Spannung und einem geringen Kathodenzerstäubungsgasdruck, was als unmöglich angesehen wurde, in die Praxis umgesetzt werden, und somit wird es möglich, einen dünnen Film hoher Qualität zu erzeugen, der weder eine innere Spannung noch eine merkliche Menge an Argongas-Beimischung aufweist.
Ferner wird, wie sich aus der vorangehenden Beschreibung verstehen läßt, gemäß der vorliegenden Erfindung der erodierte Bereich in den Oberflächen der gegenüberliegenden Targets T und T' nicht nur in einem Mittelteil der jeweiligen Kathodenzerstäubungsflächen der Targets lokalisiert, sondern wird gleichmäßig über näherungsweise die gesamten Kathodenzerstäubungsflächen der Targets T und T' verteilt, ausgenommen die Peripherien dieser Targets'. Dies wird wie folgt erklärt. Gemäß den Linien der Magnetkraft M' erscheint in einem Teil des Raumes neben den Peripherien beider Targets ein Einfangmagnetfeld ähnlich dem Einfangmagnetfeld der Magnetron-Kathodenzerstäubung, welches parallel zu den Oberflächen der Targets T und T' verläuft. Somit werden die Elektronen, beispielsweise γ-Elektronen, die von den Reflexionselektroden 110 reflektiert werden, wirksam in dem Raumabschnitt neben den Peripherien der Targets T und T' beschränkt. Als Ergebnis hiervon ist die Plasmadichte in diesem Raumabschnitt sehr hoch, was eine Kathodenzerstäubung von den Peripherien der Targets T und T' veranlaßt. Infolgedessen findet die Kathodenzerstäubung gleichmäßig über die gesamte Oberfläche jedes der Targets T oder T' statt, welche den Mittelabschnitt zu deren Peripherie hin umspannt, d. h. es tritt eine gleichmäßige Kathodenzerstäubungserosion über die gesamte Fläche jedes der einander gegenüberliegenden Targets T und T' auf. Weiterhin ist zu beachten, daß durch Einstellen des Ortes der Anodenelektroden 130 eine Absorption der γ-Elektronen wie erforderlich eingestellt werden kann.
Es ist nunmehr verständlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung eine Erosion der Kathodenzerstäubungsflächen der gegenüberliegenden Targets T und T' gleichmäßig über die gesamten Targetflächen verteilt ist, und eine Beschränkung der γ-Elektronen mit einer genauen Steuerung erreicht werden kann. Infolgedessen ist es möglich, die Dicke eines dünnen Filmes frei zu steuern, beispielsweise eines magnetischen oder metallischen Filmes, und zwar in der Breitenrichtung eines Substrats S, auf dem der dünne Film eines Materials abgeschieden wird.
Aus der voranstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung versteht man, daß die Reflexionselektroden 130 derart ausgebildet sind, daß sie die Fähigkeit haben, die Elektronen, die durch die Linien der Magnetkräfte M und M' begrenzt sind, zu reflektieren. Dementsprechend sollten die Reflexionselektroden ein elektrisches Potential der gleichen elektrischen Polarität wie die Targets haben, nämlich ein negatives Potential. Jedoch sollte die Höhe des elektrisch negativen Potentials der Reflexionselektroden experimentell bestimmt werden, je nach der Eigenschaft jedes Filmes, der auf dem Substrat S abgeschieden wird. Wenn das elektrische Potential der Reflexionselektroden so bestimmt wird, daß es das gleiche wie dasjenige der Targets T und T' ist, kann die elektrische Schaltanordnung zur Verbindung der Reflexionselektroden mit ihrer Spannungsquelle, wie auch der Aufbau der Spannungsquelle als solcher, in vorteilhafter Weise vereinfacht werden. Wenn nämlich eine Gleichstromkathodenzerstäubung ausgeführt wird, genügt die Anordnung eines elektrischen Isoliermaterials zwischen den Targets und den Reflexionselektroden.
Die Reflexionselektrode 110 wird vorzugsweise vor dem Magnetkern 121 der Magnetfelderzeugungseinheit 120 angeordnet, um die Elektronen wirksam zu reflektieren oder zurückprallen zu lassen. Es läßt sich jedoch leicht verstehen, daß die Elektrode 110 in einer Position neben dem Kern 121 der Magnetfelderzeugungseinheit 120 und/oder neben dem Umfang des Targets T angeordnet werden kann. Vorzugsweise wird die Gestalt der Reflexionselektrode 110 in einem rechteckigen Umschließungselement, wie in Fig. 2 dargestellt, ausgebildet, so daß das Target T oder T' von der Reflexionselektrode 110 kontinuierlich umgeben ist. Darüber hinaus sollte die Reflexionselektrode 110 vorzugsweise die Form einer Platte haben, welche befähigt ist, mechanisch und vollständig einen Spalt zwischen dem Target T oder T' und der Magnetfelderzeugungseinheit 120 zu überdecken. Jedoch ist zu beachten, daß in bestimmten Fällen auch mehrere Stücke von plattenförmigen Reflexionselektroden an den erforderlichen Stellen angeordnet werden können.
Weiterhin kann die Reflexionselektrode 110 aus einer Mehrzahl von Stangen gebildet werden, die an bestimmten erforderlichen Positionen angeordnet sind, oder auch durch ein maschennetzähnliches Glied.
Obwohl die Ausbildung des oben erwähnten Hilfsmagnetfeldes nicht immer für die vorliegende Erfindung unerläßlich ist, wird es vorzugsweise doch zumindest vor der Peripherie jedes der Targets T und T' angeordnet, um eine Ausdehnung des erodierten Bereiches in der Oberfläche jedes der Targets zu erreichen. Unter dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung der Konstruktion sollte die Einheit zur Erzeugung des oben erwähnten senkrechten Magnetfeldes auch als eine Einheit zur Erzeugung des oben erwähnten Hilfsmagnetfeldes benutzt werden. Natürlich können beiden Einheiten auch getrennt und einzeln angeordnet werden, falls erforderlich.
Bei den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen schließt die Magnetfelderzeugungseinheit 120 den Permanentmagneten 122 ein, und zwar unter dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung des Aufbaus der Targetabschnitte 100 und 100'. Jedoch kann der Permanentmagnet 122 als solcher auch durch andere Magnetmittel ersetzt werden, beispielsweise herkömmliche Spulen- oder Elektromagnetmittel, wie sie bei der bekannten Konstruktion der Kathodenzerstäubungsvorrichtung in Fig. 17 dargestellt sind.
Die Anodenelektrode 130 kann an irgendeiner Position angeordnet werden, die für eine angemessene Absorption der Elektronen geeignet ist. Sie kann somit in einer Position neben jeder der Reflexionselektroden 110 angeordnet werden. Auch eine Ausführungsform, bei welcher eine einzige Anodenelektrode in einer Zwischenstellung zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' angeordnet ist, kann angewandt werden.
Die Form der Anodenelektrode ist auf die rechteckförmige Rohrelektrode, wie sie bei der beschriebenen Ausführungsform angewandt wird, nicht beschränkt. Beispielsweise kann ein maschennetzähnliches Element, das jedes der Targets T und T' umgibt, verwendet werden. Weiterhin kann die Anodenelektrode auch so angeordnet werden, daß sie entweder jedes der Targets umgibt, oder sie kann an einer erforderlichen Stellung positioniert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Erzielung einer gleichmäßigen Erosion der Oberfläche jedes Targets sollte die Anodenelektrode so angeordnet werden, daß sie die Seiten jedes der Targets T und T' vollständig umgibt und den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' einschließt. Da die Anordnung der Anodenelektrode eng mit der Dicke eines Filmes verknüpft ist, der auf einem Substrat erzeugt wird, sollte dies experimentell bestimmt werden, und zwar in Abhängigkeit von den erforderlichen Bedingungen, beispielsweise der Art des Filmmaterials, der Verwendung des erzeugten Filmes, usw.
Ferner ist es aus dem Geist der vorliegenden Erfindung offensichtlich, daß die Form der Targets T und T' nicht auf eine runde, quadratische oder rechteckige Gestalt beschränkt ist. Es ist verständlich, daß die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise auch im Falle der Anwendung des rechteckförmigen Targets mit großer Breite benutzt werden kann, selbst wenn ein solches Target eine Schwierigkeit bei der Steuerung der Filmdicke und das Problem einer gleichmäßigen Erosion des Targets involviert.
Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird nunmehr mit Hilfe nicht beschränkender Beispiele einer Filmerzeugung fortgesetzt, und zwar unter Verwendung der Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit einander gegenüberliegenden Targets entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1

In diesem Beispiel 1 fand der Targetabschnitt 100 (100') Anwendung, der in Übereinstimmung mit dem in Fig. 3 dargestellten Abschnitt aufgebaut war. Die Targets T und T' sind jeweils aus einer Eisenplatte in Gestalt eines Rechtecks gefertigt mit 125 mm Länge, 575 mm Breite und 20 mm Dicke. Die Targets T und T' sind voneinander 120 mm entfernt. Die Reflexionselektrode 110 für jedes Target T oder T' wurde aus Eisen bestehend verwendet und so angeordnet, daß sie über die Fläche jedes Targets T oder T' um 2 mm vorstand, und zwar zum Raum zwischen den Targets T und T' hin. Das elektrische Potential der Reflexionselektrode wurde so eingestellt, daß es demjenigen jedes Targets gleich war. Ein Magnet aus Alnico wurde für die Magnetfelderzeugungseinheit bei jedem Targetabschnitt 100 und 100' verwendet, und es wurde ein Magnetfeld von 330 Gauss an den Oberflächen der jeweiligen Reflexionselektroden in Richtung senkrecht zu den Oberflächen der jeweiligen Targets T und T' erzeugt. Eine stabförmige, rohrförmige Anode 130 wurde im Raum zwischen den Targets in einer Position 10 mm entfernt von der Fläche der Reflexionselektrode 110 mit Bezug auf jedes der Targets T und T' angeordnet.
Die Graphik der Fig. 7 gibt Beispiele der Kathodenzerstäubungscharakteristik an. Dies bedeutet, die Charakteristik der elektrischen Spannung gegen den Strom betrug 450 bis 700 V unter einem Argongasdruck (Kathodenzerstäubungsgasdruck) von 2 Pa bis 0,2 Pa, und dies war ausgezeichnet. In Fig. 7 gibt die gestrichelte Linie den Fall an, in dem die Reflexionselektroden 110 von den Targets T und T' elektrisch isoliert und geerdet waren, so daß die Elektroden 110 nicht zur Reflexion der γ-Elektronen ausgenutzt wurden, sondern als herkömmliche geerdete Abschirmungen dienten, die als Anoden wirkten. Somit war es im konventionellen Fall verständlich, daß die Kathodenzerstäubungsspannung hoch wird, und zwar selbst unter einem Argondruck von 2 Pa.
Fig. 8 zeigt den erodierten Bereich (gestrichelter Bereich) in der Oberfläche jedes der Targets T und T'. Es versteht sich aus der Darstellung von Fig. 8, daß deswegen, weil die Elektrodenzerstäubung gleichmäßig über näherungsweise die gesamte Fläche jedes Targets stattfand, einschließlich eines Teiles neben den Löchern für die Schraubbolzen, die Gesamtfläche des Targets T (T') mit gleichförmiger Tiefe erodiert wurde. Das Verhältnis des erodierten Bereiches zur gesamten Oberfläche jedes Targets betrug mehr als 99%.
Fig. 9 zeigt die Charakteristik der Filmdicke in Breitenrichtung des Substrats S, wenn das Substrat 30 mm zu einer Seite der Enden beider einander gegenüberliegender Targets hin angeordnet wurde. Die Kurven A und B geben die beiden unterschiedlichen Filmdickencharakteristiken an, welche durch Einstellung des Ortes der Anodenelektroden 130 erhalten werden. Die Kurve A zeigt den Fall, in dem die Anodenelektroden 130 oberhalb und entlang der äußeren Peripherie jeder Reflexionselektrode 110 angeordnet waren, und die Kurve B gibt den Fall an, in dem mit Bezug auf die Seiten, welche dem 125 mm-Längenabschnitt der Targets T und T' gegenüberlagen, ausgenommen, daß die Anodenelektroden 130 10 mm dichter zusammen angeordnet waren im Vergleich mit der Anordnung im Falle A. Die Anordnung der Anodenelektroden 130 mit Bezug auf die anderen Seiten war ähnlich wie diejenige im Falle A.

Beispiel 2

Das Material der Targets T und T', welches für die Erzeugung eines dünnen Filmes in Beispiel 2 verwendet wurde, war ähnlich demjenigen der Targets aus Beispiel 1, nämlich Eisen. Die Größe beider Targets war 125 mm in der Länge, 125 mm in der Breite und 20 mm in der Dicke. Die anderen Arbeitsbedingungen der Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets gemäß Beispiel 2 waren die gleichen wie in Beispiel 1, und die Kathodenzerstäubungscharakteristik wurde untersucht.
Die Graphik von Fig. 10 gibt die geprüfte Kathodenzerstäubungscharakteristik wieder. In Fig. 10 zeigt die Abszisse die Dichte der elektrischen Leistung Pi (W/cm²) an, welche der Vorrichtung zugeführt wurde, und die Ordinate gibt die Abscheidungsgeschwindigkeit des Filmes Rd (um/min) an in einer Position des Substrats 30 mm entfernt von dessen Ende und dem Mittelpunkt des Raumes gegenüberliegend, der zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' liegt, nämlich 60 mm von jedem der Targets entfernt. Es versteht sich aus Fig. 10, daß dann, wenn die Dichte der elektrischen Leistung allmählich auf 70 W/cm² erhöht wird, die Abscheidungsgeschwindigkeit Rd näherungsweise proportional auf 1,9 um/min wuchs. Weiterhin bestätigte sich, daß dann, wenn der Druck des Argongases (Ar) auf 0,5 Pa, 1,0 Pa und 2,0 Pa verändert wurde, die Beziehung zwischen der Abscheidungsgeschwindigkeit Rd des Filmes und der zugeführten elektrischen Leistung Pi unverändert und im wesentlichen gleich blieb, wie in Fig. 10 dargestellt.
Aus den Versuchsergebnissen läßt sich verstehen, daß erfindungsgemäß die Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets die Filmerzeugung merklich steigern kann und daß diese stabil bleiben kann, da sie nicht durch Veränderungen im Kathodenzerstäubungsgasdruck nachteilig beeinflußt wird. Dies geht darauf zurück, daß der Kühleffekt der Targets verbessert ist und die elektrische Kathodenzerstäubungsspannung abgesenkt werden kann (500 bis 900 Volt).

Beispiel 3

In Beispiel 3 wurde die experimentelle Filmerzeugung durch
die Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets mit den Targetabschnitten 100 und 100', wie in Figur 3 dargestellt, ausgeführt, welche Vorrichtung auch für die Filmerzeugung gemäß Beispiel 1 benutzt wurde. Untersucht wurde der Elektronenreflexionseffekt, welcher durch die Reflexionselektroden 130 erreicht wurde wie auch der Plasmaeinfangeffekt des magnetischen Hilfsfeldes, welches im Bereich neben der Peripherie jedes der Targets erzeugt wurde und eine Magnetfeldkomponente parallel zur Oberfläche jedes Targets hatte.
Die Anordnung der Reflexionselektroden 110 und der Magnetfelderzeugungseinheiten 120 wurde gegenüber den Basisorten, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, in der nachstehend beschriebenen Weise verändert. Das Material der Targets T und T' war eine Legierung mit Co-Cr 17 Gew%, was als typisches Material zur Erzeugung einer senkrechten magnetischen Aufzeichnungsschicht des senkrecht magnetischen Aufzeichnungsmediums bekannt ist, und somit wurde der Film aus Co-Cr-Legierung auf dem Substrat S abgeschieden.
Die Fig. 11A bis 11C zeigen die Konstruktionen der Targetabschnitte 100 oder 100', wie sie für die Untersuchung gemäß Beispiel 3 benutzt wurden.
Im Vergleich mit dem Basisaufbau (als Typ A bezeichnet) gemäß Fig. 3 (oder Fig. 4), zeigt Fig. 11A den Fall (als Typ B bezeichnet), in dem die Reflexionselektrode 110, die aus Kobalt gefertigt war und als ein Magnetpol funktionierte, so angeordnet war, daß die gegenüberliegende Seite 110a (die Oberseite in Fig. 11A) des flanschähnlichen Abschnittes der Reflexionselektrode 110 näherungsweise der Oberfläche des Targets T gleich ist, und infolgedessen wurde ein Hilfsmagnetfeld nicht erzeugt.
Fig. 11B illustriert den Fall (Typ C), in dem die Reflexionselektrode 110, die aus Kupfer gefertigt war, gegenüber der Magnetfelderzeugungseinheit 120 und um die Peripherie des Targets T herum angeordnet war. Die Reflexionselektrode 110 war auch so angeordnet, daß sie hinter der Fläche des Targets T lag.
Fig. 11C zeigt den Fall (Typ D), der dem oben erwähnten Fall der Fig. 11B entspricht mit der Ausnahme, daß die Reflexionselektrode 110 eliminiert war. Daher wurde kein Hilfsmagnetfeld erzeugt.
Bei den oben erwähnten Typen A bis D wurde die Filmerzeugung unter einem konstanten elektrischen Kathodenzerstäubungsstrom I ausgeführt, d. h. 1 wurde bei 10 Ampere gehalten. Wenn der Druck des Argongases bei verschiedenen Werten im Bereich von 0,1 Pa bis 1,0 Pa eingestellt war, waren die Beziehungen zwischen dem Argongasdruck Pa und der elektrischen Kathodenzerstäubungsspannung so, wie in der Graphik von Fig. 12 dargestellt, in welcher die Abszisse den Argongasdruck (Pa) und die Ordinate die elektrische Kathodenzerstäubungsspannung (Volt) angibt.
Auch die Dicke des senkrechten Co-Cr-Films, wie in Beispiel 3 in der Richtung erzeugt, die mit der langen Seite (575 mm Breite) der Targets T und T' zusammenfällt, wurde in Fig. 13 dargestellt, wobei die Abszisse die Position des Substrates in dessen Breitenrichtung und die Ordinate die Filmdicke, ausgedrückt durch relative und keine absoluten Werte, angibt. Die Linie CL in der Graphik von Figur 13 gibt die Mittelstellung des Substrats an, was der Mitte jedes der gegenüberliegenden Targets T und T' entspricht. Auf dieser Stufe war die Erosionsverteilung der jeweiligen Targets T und T' mit Bezug auf die Typen A bis D verschieden. Die Erosionsverteilung bei Typ A war gleichförmig, wie in Fig. 8 dargestellt. Bei den Typen B bis D war jedoch der Mittelteil der Oberfläche jedes der Targets tief erodiert, und der Umfangsabschnitt war flach erodiert. Dies bedeutet, daß die Verteilung des erodierten Bereiches bei den Typen B bis D näherungsweise gleich wie im herkömmlichen Fall oder demgegenüber geringfügig verbessert war.
Durch das Ergebnis von Beispiel 3 wurde geklärt, daß die Bereitstellung der Reflexionselektrode 110 gemäß der vorliegenden Erfindung eine merkliche Verbesserung der Kathodenzerstäubungscharakteristik mit sich bringt, und zwar gegenüber dem herkömmlichen Kathodenzerstäubungsverfahren mit gegenüberliegenden Targets und der herkömmlichen, hierzu verwandten Vorrichtung. Somit bestätigte sich, daß die Kathodenzerstäubung unter einem niederen Kathodenzerstäubungsgasdruck und einer niederen elektrischen Spannung, was als unmöglich angesehen wurde, möglich gemacht werden kann. Im Ergebnis kann, wie später festgestellt, eine Produktion eines dünnen Filmes hoher Qualität mit einer kleineren inneren Spannung und mit einem kleinen Gehalt an Argongas-Beimischung verwirklicht werden. Daneben wurde geklärt, daß entsprechend der Kombination der Bereitstellung der Reflexionselektrode und der Erzeugung des Hilfsmagnetfeldes nicht nur der erodierte Bereich der Oberfläche des Targets extensiv anwuchs, sondern daß auch eine ideale gleichförmige Erosion über die gesamte Targetfläche hinweg realisiert wird. Selbst wenn darüber hinaus ein Target mit einer großen Breitenausdehnung Anwendung findet, ist die Dicke des dünnen Filmes, der durch dieses breite Target erreicht wird, gleichförmig. Daher wird verständlich, daß in der Produktion eines dünnen Filmes durch Kathodenzerstäubung aufgrund der vorliegenden Erfindung ein großer Fortschritt hervorgebracht werden kann.

Beispiel 4

Im Beispiel 4 wurde die experimentelle Filmerzeugung unter Anwendung des Targetabschnittes 100 (100'), wie in Fig. 5 dargestellt, ausgeführt, und die mechanischen Abmessungen der Targets T und T' und die Anordnung der Reflexionselektroden 110 sind die gleichen wie in Beispiel 1. Das Material der Targets war eine Legierung mit Ni 80 Gew%, Fe 15 Gew%, Mo 5 Gew%. Ein weich-magnetischer Film oder ein Film mit geringer Koerzitivkraft des bekannten senkrecht magnetisierten Zwei-Schichten-Aufzeichnungsmediums wurde kontinuierlich auf einem langen Substrat erzeugt, das aus einem Polyäthylenterephtalat(PET)-Film hergestellt war. Auch die Reflexionsplatte 111 der Reflexionselektrode 110 war eine Nickel(Ni)-Platte.
Der Abstand L zwischen den einander gegenüberliegenden Targets T und T' wurde auf drei verschiedene Abmessungen eingestellt, nämlich 130 mm, 160 mm und 200 mm, und mit Bezug auf diese drei Abstände der gegenüberliegenden Targets wurde eine Veränderung in der elektrischen Kathodenzerstäubungsspannung V gegenüber einem konstanten elektrischen Kathodenzerstäubungsstrom I bis 10 Ampere untersucht, und zwar durch Veränderung des Druckes des Kathodenzerstäubungsgases, d. h. des Argongasdruckes von 0,1 Pa bis 1,0 Pa. Das Ergebnis der Untersuchung ist in Fig. 14 dargestellt.
Der andere Film mit geringer Koerzitivkraft, beispielsweise wie diejenigen, wie sie in den US-Patenten Nr. 4,576,700 von Kadokura et al und Nr. 4,210,946 von Iwasaki et al offenbart sind, kann offensichtlich durch das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugt werden und zeigt ein ähnliches Prüfergebnis.
Die Darstellung von Fig. 15 gibt den Wert einer Kräuselung Kp in dem Falle an, in dem eine Permalloy(Ni 85 Gew%, Fe 15 Gew%, Mo 5 Gew%)-Schicht von 0,3 um auf einer Oberfläche eines PET-Films von 50 um erzeugt wurde, der über die Abstützrolle 42 (Fig. 1) lief und eine Oberflächentemperatur von 60 bis 70 Zentrigrad hatte. Auf dieser Stufe wurde die Kräuselung Kp durch die nachstehende Gleichung definiert:
Kp = {(h&sub1; + h&sub2;)/2 l&sub0;} · 100 (%),
wobei, wie in Fig. 16 dargestellt, das Symbol 10 den Durchmesser einer runden plattenähnlichen Probe (l&sub0; = 30 mm bei der benutzten Probe) ohne Kräuselung und die Symbole h&sub1; und h&sub2; die maximalen Abweichungen der runden Probe mit Kräuselung von der Probe ohne Kräuselung angeben.
Es wurde bestätigt, daß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Kräuselung Kp der Permalloy-Schicht oder des Permalloy-Films, der auf einer Seite des PET- Films abgeschieden war, näherungsweise zu Null gemacht werden kann, und zwar durch Steuerung des Druckes des Kathodenzerstäubungsgases. Dies bedeutet, es wurde geklärt, daß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein dünner Film ohne Kräuselung erzeugt werden kann.
Auch wenn die magnetische Eigenschaft untersucht wird, wurde gefunden, daß die magnetische Koerzitivkraft Hc gleich oder kleiner als 2 Oe im Bereich eines Kathodenzerstäubungsgasdruckes von 0,1 bis 0,5 Pa war. Somit zeigte sich eine ausgezeichnete weich-magnetische Eigenschaft. Dies bedeutet, daß dann, wenn die ursprüngliche Permeabilität ui mit Bezug auf die Filmerzeugung unter der Bedingung untersucht wird, daß der Abstand L zwischen den Targets 200 mm betrug, die ursprüngliche Permeabilität ui 300 bis 450 war und die magnetische Anisotropie bei einer Position, in welcher die Kräuselung Kp näherungsweise Null ist, klein war.
Wenn im Stande der Technik das Zwei-Schichten-Medium eines senkrecht magnetisierten Co-Cr-Filmes und eines Permalloy- Films erzeugt wird, muß die magnetische Anisotropie unter der Bedingung wachsen, bei welcher die magnetische Koerzitivkraft des Permalloys gleich oder kleiner als 3 Oe ist. Wenn daher ein solches Zwei-Schichten-Medium als eine flexible Magnetscheibe eingesetzt wird, kann das Auftreten des Signalniveaus im Umfangsbereich der Scheibe, d. h. eine Modulation, nicht vermieden werden.
Es sollte beachtet werden, daß dann, wenn die bekannte Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets ohne Reflexionselektrode zur experimentellen Erzeugung eines Filmes angewandt wurde, es sich bestätigte, daß die elektrische Kathodenzerstäubungsspannung (V) auf 800 Volt anstieg, und zwar in Abhängigkeit von einer Absenkung des Kathodenzerstäubungsgasdruckes auf weniger als 0,5 Pa, und daß es unmöglich war, die Kräuselung Kp auf Null zu bringen.
Andererseits war es bekannt, daß mit Bezug auf ein senkrechtes magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem zweilagigen, senkrecht magnetisierten Film dann, wenn ein Hauptpol-Erregungskopf für die Aufzeichnung einer Information auf das senkrecht magnetisierte Aufzeichnungsmedium benutzt wird, das Signalniveau im wesentlichen konstant ist, wenn die anfängliche Permeabilität ui gleich oder mehr als 200 ist. Infolgedessen wurde bestätigt, daß dann, wenn das senkrechte magnetische Aufzeichnungsmedium, welches für eine senkrecht magnetisierte, flexible Aufzeichnungsscheibe benutzt werden soll, durch Anwendung der erfindungsgemäßen Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets erzeugt wird, das Problem einer Variation des Signalniveaus überwunden ist.
Wenn weiterhin in Beispiel 4 die Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Targets T und T' auf 200 mm eingestellt war, wuchs die Abscheidegeschwindigkeit auf dem Substrat durch Kathodenzerstäubung um 30% im Vergleich mit dem Abstand von 120 mm bei Anwendung der gleichen elektrischen Kathodenzerstäubungsleistung.

Beispiel 5

In Beispiel 5 wurde die Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets und demselben Targetabschnitt 100 (100') wie in Beispiel 4 verwendet, um experimentell einen Film auf einem Substrat zu erzeugen mit der Ausnahme, daß die Targets T und T' Targets aus einer Legierung von Co 80 Gew%, Cr 20 Gew% waren und die Reflexionsplatte 112 der Reflexionselektrode eine Kobaltplatte war. Das verwendete Substrat waren Polyäthylen-2,6-Naphtalatfilme, 6,5 Mikron bzw. 12 Mikron dick, welche über einer Abstützrolle 42 mit einer Oberflächentemperatur von 130ºC vorgeschoben wurden. Auf dem oben erwähnten Substrat mit der Dicke von 0,1 Mikron wurde ein Co-Cr-Film so abgeschieden, daß das senkrecht magnetisierte Aufzeichnungsmedium erhalten wurde.
Der Kristall der Co-Cr-Filmschicht auf beiden 6,5 Mikron bzw. 12 Mikron dicken Polyesterfilmen war hcp und hatte eine C-Achsenorientierung, und die C-Achsendispersion ΔR&sub5;&sub0; betrug 5º. Weiterhin betrug die senkrechte Koerzitivkraft Hcl 800 Oe, und die in-Ebenen-Koerzitivkraft Hc2 war 150 Oe. Somit wurde bestätigt, daß die magnetische Eigenschaft für eine senkrechte magnetische Aufzeichnung geeignet war.
Andererseits war bei der Herstellung des Filmes mit bekannten Kathodenzerstäubungsvorrichtungen mit gegenüberliegenden Targets, die nicht mit einer Reflexionselektrode versehen waren, die senkrechte Koerzitivkraft 550 Oe, unter der Bedingung einer Oberflächentemperatur der Abstützrolle 42 von 130ºC. Daher bestätigte es sich, daß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der magnetische Film nach dem System Co-Cr auf dem Substrat hergestellt werden kann, welcher für eine magnetische Aufzeichnung hoher Dichte geeignet ist. Dies bedeutet, es wurde verstanden, daß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Aufzeichnungsband mit hoher Dichte, welches für ein VTR der Television mit hoher Definition erforderlich ist, wie auch das kräuselfreie senkrechte magnetische Aufzeichnungsmedium mit einer ausgezeichneten senkrechten magnetischen Anisotropieeigenschaft produziert werden kann.

Beispiel 6

In Beispiel 6 wurden der Targetabschnitt 100 (100') mit der in Fig. 5 dargestellten Konstruktion und den gleichen mechanischen Dimensionen wie in Beispiel 1 angewandt, um einen Film auf dem Substrat herzustellen. Das benutzte Target T (T') umfaßte drei verschiedene Targets, nämlich das Target aus 80 Gew% Ni, 20 Gew% Cr, wie im Falle des Beispiels 4 festgestellt, das Target aus 80 Gew% Co, 20 Gew% Cr, wie in Beispiel 5 festgestellt, und das Kobalt-Target.
Der Film wurde auf beiden Seiten A und B des 50 Mikron dicken PET-Films unter den folgenden Bedingungen für die Kathodenzerstäubungsoperation erzeugt.
(1) Bezug: das (Permalloy-)Target aus 80 Gew% Ni, 15 Gew% Fe, 5 Gew% Mo
Vakuumniveau innerhalb des Behälters 10 (Fig. 1):
3 · 10&supmin;&sup4; Pa;
Argongasdruck, aufgebracht auf die Oberfläche des PET-Films: 0,2 Pa;
Der 0,48 Mikron dicke Film wurde zunächst auf der Seite A des PET-Films abgeschieden. Anschließend wurde der PET-Film umgedreht, und die Abscheidung des dünnen Filmes wurde wiederum unter den oben angegebenen Bedingungen ausgeführt. Somit wurde auf beiden Seiten A und B ein dünner Film erzeugt aus 80 Gew% Ni, 15 Gew% Fe, 5 Gew% Mo.
(2) Bezug: Target aus 80 Gew% Co, 20 Gew% Cr Auspumpniveau des Vakuumgefäßes 10 (Fig. 1):
3 · 10&supmin;&sup4; Pa;
Argongasdruck, aufgebracht auf die Flächen A und B: 0,1 Pa;
Oberflächentemperatur der Abstützrolle 42 : 120ºC;
Hierdurch wurde die Permalloy-Schicht und die 0,15 Mikron dicke Co-Cr-Schicht, abgeschieden auf der Permalloy- Schicht, durch Kathodenzerstäubung erzeugt.
(3) Bezug: Co-Target
ein Kathodenzerstäubungsgas bestehend aus einer Mischung aus 70 Vol% Argongas und 30 Vol% 0&sub2;-Gas: 0,5 Pa;
Hierdurch wurde auf beiden Seiten A und B des PET- Films ein CoOx-Film mit einer Dicke von 0,02 Mikron erzeugt.
Bei den oben erwähnten dünnen Filmen, die auf beiden Flächen des PET-Films abgeschieden waren, wurde die Kräuselung Kp unter Verwendung eines runden Probenexemplares von 3,5 Zoll Durchmesser geprüft. Das Probenexemplar war aus den oben gewonnenen Medien (1), (2) und (3) ausgestanzt. Im Ergebnis wurde eine Kräuselung kleiner als 1% gefunden. Die magnetische Koerzitivkraft des Permalloyfilms war 3 bis 4 Oe, die senkrechte magnetische Koerzitivkraft des Co-Cr-Films war 655 bis 670 Oe, und die Flächenkoerzitivkraft war 440 bis 455 Oe.
Mit Bezug auf die oben erwähnten, ausgestanzten Proben wurden die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften unter Verwendung des getrennt angeordneten Kopfsystems untersucht (11. Versammlung der Japan Society for Applied Magnetism 1987, 1PA-4). Der verwendete Kopf war ein Einzelpolkopf des senkrechten Typs (der Bericht des All-Japan Meeting of the Institute of Electronics and Communication Engineers, 1-209 (1986)).
Wenn die Spurbreite des Hauptpoles Tw 100 um betrug und wenn die Filmdicke des Hauptpoles 0,3 um war, war die normalisierte, regenerierte Spannung bei 2 kfci (kilo flux change per inch) 24,2 nVo-p/T·p·m/s, wobei nVo-p die normalisierte Null- bis Spitzenspannung angibt, T die Anzahl der Wicklungen der Hauptpolspule und u eine Einheitsdimension der Spurbreite, und das C- (carrier)/N (noise)-Verhältnis bei 70 kfci 54,7 dB betrug. Die Aufzeichnungsdichte D&sub5;&sub0;' bei welcher das Signalniveau 50% wird, war 80 kfci.
Die magnetische Aufzeichnungseigenschaft des oben erwähnten magnetischen Aufzeichnungsmediums war derjenigen des magnetischen Aufzeichnungsmediums, welches mit der bekannten Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets erzeugt wurde, weit überlegen.
Aus der vorangehenden Beschreibung der Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung läßt sich verstehen, daß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Target, welches für die Zerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets verwendet wird, einer näherungsweise gleichmäßigen Erosion über deren gesamte Fläche hinweg unterworfen ist. Weiterhin kann der Kühleffekt des Targets verbessert werden, und die elektrische Kathodenzerstäubungsspannung kann erniedrigt werden. Infolgedessen kann die Produktionsgeschwindigkeit einer Dünnfilmabscheidung auf einem Substrat sehr hoch sein, und eine Dünnfilmerzeugung läßt sich über einen weiten Bereich des Kathodenzerstäubungsgasdruckes erreichen. Als Ergebnis können selbst spezielle dünne Filme, beispielsweise ein Co-Cr- Film oder ein Ni-Fe-Mo-Film, welche eine sorgfältige Steuerung der Kristalltextur erfordern, in erfolgreicher Weise produziert werden.
Es versteht sich, daß verschiedene Modifikationen und Variationen dem Fachmann leicht nahegelegt werden, ohne vom Bereich und dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets zur Erzeugung eines Filmes auf einem Substrat (S), wobei die Vorrichtung umfaßt:

Mittel (10) zur Begrenzung einer geschlossenen Vakuumkammer, deren Inneres mit Kathodenzerstäubungsgas gespeist ist;

ein Paar von Targets (T, T'), die so angeordnet sind, daß sie in der geschlossenen Vakuumkammer räumlich voneinander getrennt sind und einander gegenüberliegen, wobei jedes der Targets eine Kathodenzerstäubungsoberfläche aufweist;

Mittel (101) zur stationären Abstützung des Targetpaares derart, daß zwischen den Oberflächen ein vorbestimmter Raum abgegrenzt ist;

Mittel (50) zum Aufbringen elektrischer Leistung zwischen eine Anodenelektrode und das Targetpaar, um eine Kathodenzerstäubung von den Oberflächen zu veranlassen; Magnetfelderzeugungsmittel (120) zur Erzeugung eines Magnetfeldes mit Feldlinien, die in einer Richtung senkrecht zu den Kathodenzerstäubungsoberflächen der gegenüberliegenden Targets verlaufen und mit einer Gegenüberliegungsrichtung des Targetpaares zusammenfallen; und

Mittel (40) zur Halterung des Substrats (S) in einer Position neben dem Raum, der sich zwischen dem Paar gegenüberliegender Targets erstreckt;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Magnetfelderzeugungsmittel (120) jeweils in der Nähe jedes Targets und dessen Umfang umschließend angeordnet sind, und daß eine Elektronen-Reflexionselektrode (110) so angeordnet ist, daß sie den Pol der Magnetfelderzeugungsmittel (120) in der Richtung zu dem gegenüberliegenden Target hin im wesentlichen abdeckt, so daß während der Kathodenzerstäubung von den Oberflächen des Targetpaares abgegebene Elektronen zum Raum zwischen den Targetoberflächen hin reflektiert werden.

2. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, die weiterhin umfaßt:

Mittel zur Erzeugung eines Hilfsmagnetfeldes zur Erfassung der Elektronen in einem Bereich in der Nähe von und vor den Peripherien der gegenüberliegenden Targets, wobei das Hilfsmagnetfeld eine Magnetfeldkomponente parallel zu den Oberflächen der gegenüberliegenden Targets hat.

3. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 2, bei der die Magnetfelderzeugungsmittel (120) Magnetpolmittel zur Erzeugung sowohl des senkrechten Magnetfeldes als auch des Hilfsmagnetfeldes umfassen.

4. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 3, bei der die Magnetpolmittel einen Abschnitt umfassen, der so angeordnet ist, daß er über die Oberfläche jedes Targets in den Raum hinein vorsteht, der sich zwischen den gegenüberliegenden- Targetoberflächen erstreckt.

5. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 4, bei der die Magnetpolmittel als Reflexionselektrode wirken.

6. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der die Magnetfelderzeugungsmittel (120) einen Magnetkern (121), der aus einem elektrisch magnetisierbaren oder einem magnetisierten Werkstoff gefertigt und in der Nähe der Peripherien der gegenüberliegenden Targets angeordnet ist, und Magnetmittel (122) umfassen, die hinter dem Magnetkernmittel mit Bezug auf die Oberflächen der gegenüberliegenden Targets angeordnet sind.

7. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 6, bei der die Magnetfelderzeugungsmittel (120) weiterhin nichtmagnetische Halterungsmittel (105) zur Halterung der Magnetkernmittel und der Magnetmittel an Positionen in der Nähe und im Abstand von den Peripherien der gegenüberliegenden Targets umfassen.

8. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 6, bei der die Magnetmittel (122) eine Mehrzahl von Permanentmagnetstücken umfassen, die miteinander kombiniert und um die Peripherien der gegenüberliegenden Targets herum angeordnet sind.

9. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 6, bei der die Magnetkernmittel (121) als die Reflexionselektrodenmittel wirken.

10. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der jede Reflexionselektrode (110) ein Elektrodenglied umfaßt, das sich kontinuierlich so erstreckt, daß es jedes Paar gegenüberliegender Targets umschließt.

11. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 10, bei der jeweils zwischen jedem Target (T, T') und dem zugeordneten Magnetfelderzeugungsmittel (120) ein Spalt (106) vorgesehen ist, und jedes Elektrodenglied der Reflexionselektrode ein plattenähnliches Glied mit einer vorbestimmten Breite umfaßt, die zur Überdeckung des Spaltes ausreicht.

12. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 10, bei der das Elektrodenglied der Reflexionselektrode aus dem gleichen Werkstoff wie derjenige der gegenüberliegenden Targets gefertigt ist.

13. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der jede Reflexionselektrode (110) ein ortsfestes Elektrodenglied umfaßt, das ortsfest an den Mitteln zur stationären Abstützung des Targetpaars befestigt ist, und eine abnehmbare Reflexionsplatte (111), die abnehmbar an dem ortsfesten Elektrodenglied angebracht ist, wobei die abnehmbare Reflexionsplatte in dem genannten Raum und in der Nähe der Peripherie jeder der gegenüberliegenden Targets angeordnet ist.

14. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der das Paar von Targets (T, T') elektrische Kathodenmittel sind und bei der elektrische Anodenmittel (130) so angeordnet sind, daß sie den Raum zwischen dem Paar gegenüberliegender Targets umschließen.

15. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 14, bei der die Anodenmittel (130) ein rohrförmiges Glied umfassen, das an einer Position in dem Raum in der Nähe der Peripherie jedes Paares gegenüberliegender Targets und im Abstand von den Magnetfelderzeugungsmitteln angeordnet ist, wobei das rohrförmige Mittel in seinem Inneren eine Leitung (131) für Kühlmittel aufweist.

16. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der das Paar von Targets (T, T') Kathodenmittel sind, und bei der Anodenmittel (130) so angeordnet sind, daß sie die Magnetfelderzeugungsmittel umschließen, wobei die Anodenmittel als ein Kathodenzerstäubungsabschirmmittel wirken.

17. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der die Mittel (101) zur stationären Abstützung des Targetpaares ein Paar von Abstützgliedern (103) umfassen, wobei jedes der Abstützglieder in seinem Inneren mit Ausnehmungen (103a) versehen ist, die einen Kühlmittelstrom zur direkten Kühlung des Paares von gegenüberliegenden Targets gestatten.

18. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 1, bei der die Mittel (40) zur Halterung des Substrats (S) in einer Position neben dem Raum, der sich zwischen dem Paar gegenüberliegender Targets erstreckt, eine Vorratsrolle (41) mit einem daraufangeordneten, kontinuierlichen Streifen des Substrats vorbestimmter Breite umfassen, ferner eine Abstützrolle (42), die das von der Vorratsrolle angelieferte Substrat in einer Stellung abstützen, die dem Raum zwischen den Paaren gegenüberliegender Targets und im rechten Winkel zu jedem des Paares gegenüberliegender Targets gegenüberliegt, sowie eine Aufwickelrolle (43) zur Aufnahme des von der Abstützrolle herkommenden Substrats.

19. Eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung mit gegenüberliegenden Targets nach Anspruch 18, bei der die Abstützrolle (42) in sich mit Mitteln zur Einstellung der Temperatur einer Oberfläche der Abstützrolle versehen ist.

20. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren zum Abscheiden eines dünnen Filmes auf einem Substrat (S), das neben einem Raum angeordnet wird, der sich zwischen einem Paar einander gegenüberliegender Kathodentargets (T, T') erstreckt, die in einer geschlossenen Vakuumkammer angeordnet sind, welche ein Kathodenzerstäubungsgas enthält, mit den Schritten:

Aufbringen einer elektrischen Kathodenzerstäubungsleistung zwischen das Paar der einander gegenüberliegenden Kathodentargets (T, T' ) und eine Anodenelektrode (130) und

Erzeugen eines Magnetfeldes, das sich zur Begrenzung eines Plasmas in der Richtung senkrecht zu den Oberflächen des Paares der einander gegenüberliegenden Kathodentargets erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß

das Magnetfeld durch Magnetfelderzeugungsmittel (120) erzeugt wird, die in der Nähe jedes Targets (T, T') und deren Umfang umschließend angeordnet werden, und daß Elektronen, die von den Oberflächen des Paares der einander gegenüberliegenden Kathodentargets abgegeben werden, in den Raum zwischen dem Paar der einander gegenüberliegenden Targets von einer Elektronen-Reflexionselektrode reflektiert werden, die so angeordnet ist, daß sie den Pol jedes Magnetfelderzeugungsmittels (120) in der zu dem gegenüberliegenden Target hin verlaufenden Richtung im wesentlichen bedeckt.

21. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 20, mit dem weiteren Schritt:

Erzeugen eines zweiten Magnetfeldes, das über die Peripherie jedes der einander gegenüberliegenden Targets (T, T') zirkuliert, um Elektronen einzufangen, die von den Oberflächen des Paares der einander gegenüberliegenden Kathodentargets abgegeben werden.

22. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, bei dem das Paar einander gegenüberliegender Targets aus einem Co-Cr-Legierungssystemwerkstoff gefertigt ist, und bei dem das Substrat aus einem Kunststoff-Film hergestellt ist, so daß ein Film aus Co-Cr-Legierungssystem auf dem Kunststoff-Film abgeschieden wird.

23. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 22, bei dem der Kunststoff-Film ein Polyäthylen-2,6- Naphthalat-Film ist.

24. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 22, bei dem ein Kristall der Schicht aus dem Co-Cr-Legierungsystem hcp ist und eine C-Axenorientierung hat.

25. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, bei dem das Paar der einander gegenüberliegenden Targets (T, T') aus weicher, magnetischer Legierung gefertigt ist, und bei dem das Substrat aus einem Kunststoff-Film hergestellt ist, so daß ein zweilagiges, senkrecht magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer weichen magnetischen Schicht und einer Schicht aus einem Co-Cr-System darauf erzeugt wird.

26. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 25, bei dem die Schicht aus Co-Cr-System auf der weichen magnetischen Schicht durch Verwendung des Paares einander gegenüberliegender Targets erzeugt wird, die aus einem Co-Cr-Legierungssystem hergestellt sind.

27. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem das Paar einander gegenüberliegender Targets aus einem Kobaltmaterial gefertigt ist, bei dem das Substrat (S) aus einem Polyesterfilm hergestellt ist, und bei dem das Kathodenzerstäubungsgas eine Mischung aus 70 Volumen-% Argon und 30 Volumen-% O&sub2; ist, so daß ein CoOx-Film auf beiden Seiten des Polyesterfilms erzeugt wird.

28. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, bei dem das Paar einander gegenüberliegender Targets (T, T') aus einer weichen magnetischen Legierung gefertigt ist, und bei dem das Substrat (S) aus einem Kunststoff-Film hergestellt ist, so daß ein Film einer weichen magnetischen Legierung auf beiden Seiten des Kunststoff-Films erzeugt wird.