JP2001006963A - Device and method for forming film - Google Patents

Device and method for forming film

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JP2001006963A
JP2001006963A JP11175479A JP17547999A JP2001006963A JP 2001006963 A JP2001006963 A JP 2001006963A JP 11175479 A JP11175479 A JP 11175479A JP 17547999 A JP17547999 A JP 17547999A JP 2001006963 A JP2001006963 A JP 2001006963A
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JP
Japan
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film
substrate
film forming
chamber
processing
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JP11175479A
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Japanese (ja)
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Koichi Terunuma
幸一 照沼
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TDK Corp
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Publication date
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    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/30Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
    • H01F41/302Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for forming film by which an element having superior characteristics and having a multilayered film structure can be formed, by preventing the contamination of substrates when the substrates pass through a transportation chamber. SOLUTION: A multilayered film is formed on a substrate 1 by using a film forming device having a plurality of treatment chambers (a cleaning chamber 20, a first film forming chamber 30, and a second film forming chamber 40). A substrate 1 passes through a transportation chamber 50 when the substrate 1 is moved among the treatment chambers. When the substrate 1 passes through the chamber 50, an inert gas, such as the argon gas, etc., is introduced to the chamber 50 so that the substrate 1 may pass through the chamber 50 in an inert gas atmosphere. Therefor, contamination problems, such as the moisture adsorption, etc., which conventionally occur when the substrate 1 passes through the chamber 50 can be reduced, and the quality grade and stability of a formed film can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、減圧した雰囲気中
で基板に各種の薄膜の形成やエッチング加工等の成膜処
理を行うための成膜処理装置および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for forming a film on a substrate in a reduced-pressure atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置における再生用
の薄膜磁気ヘッドとして、再生感度の高い巨大磁気抵抗
効果(以下、GMR(Giant Magnetoresistive)とい
う。)素子が用いられている。このGMR素子の中で
も、特に、高い再生感度と良好な生産性を有する点で、
スピンバルブ膜を用いたGMR素子が主流になってい
る。この種のGMR素子は、一般に、真空チャンバを備
えた成膜装置を用いた薄膜工程により製造されるように
なっている。なお、本明細書において、真空とは、厳密
な意味での真空のみを意味するのではなく、大気圧より
も圧力の低い(減圧された)空間または状態をも意味す
るものとする。
2. Description of the Related Art In recent years, a giant magnetoresistive (GMR) element having high reproduction sensitivity has been used as a thin-film magnetic head for reproduction in a magnetic disk drive. Among these GMR elements, in particular, they have high reproduction sensitivity and good productivity.
GMR elements using spin valve films have become mainstream. This type of GMR element is generally manufactured by a thin film process using a film forming apparatus having a vacuum chamber. In this specification, the term “vacuum” means not only a vacuum in a strict sense, but also a space or a state in which the pressure is lower than the atmospheric pressure (depressurized).

【0003】このスピンバルブ膜は、複数の膜から構成
される多層構造を有していることから、これを例えばス
パッタリング装置により製造する場合には、複数のター
ゲットが必要とされる。具体的には、最低でも4つ、場
合によっては5つ以上のターゲットが必要となる。この
ような多数のターゲットを1つの成膜室(真空チャン
バ)内に配置するようにした場合には、成膜室のサイズ
が大きくなり、排気速度が遅くなって生産性が低下す
る。このため、複数の成膜室を設け、複数のターゲット
をこれらの複数の成膜室に割り振って配置することが行
われている。また、多層構造中に酸化膜が含まれている
場合には、この酸化膜を形成する工程で導入された酸素
が残留し、他の膜の組成に悪影響を与えることがあるこ
とから、酸化膜の形成は別の成膜室を用いて行う必要が
ある。
[0003] Since this spin valve film has a multilayer structure composed of a plurality of films, a plurality of targets are required when the spin valve film is manufactured by, for example, a sputtering apparatus. Specifically, at least four, and in some cases, five or more targets are required. When such a large number of targets are arranged in one film formation chamber (vacuum chamber), the size of the film formation chamber becomes large, the pumping speed becomes slow, and the productivity decreases. For this reason, a plurality of film formation chambers are provided, and a plurality of targets are allocated to the plurality of film formation chambers and arranged. Further, when an oxide film is included in the multilayer structure, the oxygen introduced in the step of forming the oxide film remains and may adversely affect the composition of another film. Must be formed using another film forming chamber.

【0004】一方、例えば、特開平2−282474号
公報や特開平10−183347号公報には、複数のチ
ャンバを備えたスパッタリング成膜装置についての記載
がある。この成膜装置は、真空チャンバとして、基板
(ウェハ)を大気中から減圧雰囲気の各チャンバ内に導
入するための導入室と、成膜前に基板のクリーニングを
行うためのウェハクリーニング室と、基板とターゲット
とを収容し、ターゲットをスパッタすることにより基板
上に所定の薄膜を形成する成膜室と、各チャンバ間で基
板を搬送するための搬送機構を有する搬送室を備えてい
る。なお、これらの成膜装置の例では、ウェハクリーニ
ング室としてのエッチング室と成膜室とが各1つずつ設
けられているが、一般的には、成膜室は、形成する薄膜
の種類や層数に応じてそれぞれ複数設けられる場合が多
い。
On the other hand, for example, JP-A-2-282474 and JP-A-10-183347 disclose a sputtering film forming apparatus having a plurality of chambers. This film forming apparatus includes, as a vacuum chamber, an introduction chamber for introducing a substrate (wafer) from the air into each chamber in a reduced pressure atmosphere, a wafer cleaning chamber for cleaning the substrate before film formation, and a substrate cleaning apparatus. And a target chamber, and a sputtering chamber for forming a predetermined thin film on the substrate by sputtering the target, and a transfer chamber having a transfer mechanism for transferring the substrate between the chambers. In these examples of the film forming apparatus, one etching chamber and one film forming chamber are provided as a wafer cleaning chamber. In many cases, a plurality of layers are provided according to the number of layers.

【0005】この種の成膜装置では、クリーニング、薄
膜の形成およびエッチング等の各処理工程は、処理対象
の基板を各成膜室およびエッチング室に順次搬送して行
われるようになっている。この基板搬送を行うのが、搬
送室における搬送機構である。
In this type of film forming apparatus, each processing step such as cleaning, thin film formation, and etching is performed by sequentially transporting a substrate to be processed to each of the film forming chambers and the etching chamber. This substrate transfer is performed by a transfer mechanism in a transfer chamber.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の成膜装置では、
導入室から導入された基板は、搬送室を必ず経由して成
膜室またはエッチング室に搬送されるようになってい
る。ここで、導入室は、上記したように、新たな一群の
基板の導入(入れ換え)ごとに、大気圧状態と減圧状態
との間を遷移するようになっていることから、この導入
室に直結した搬送室は、排気され続けているにもかかわ
らず、水分等の残留不純物を比較的多く含んでいる。こ
のため、この搬送室を通過する基板が、その通過中にお
いて残留不純物等を吸着し、その表面が汚染されること
により、膜質に悪影響を与えたり、膜質の再現性(安定
性)を悪化させる等の問題があった。
In the above film forming apparatus,
The substrate introduced from the introduction chamber is always transported to the film formation chamber or the etching chamber via the transport chamber. Here, as described above, each time a new group of substrates is introduced (replaced), the introduction chamber transitions between the atmospheric pressure state and the reduced pressure state, and thus is directly connected to the introduction chamber. The transported chamber contains a relatively large amount of residual impurities such as moisture, even though it is continuously exhausted. Therefore, the substrate passing through the transfer chamber adsorbs residual impurities and the like during the passage and contaminates the surface thereof, thereby adversely affecting the film quality or deteriorating the reproducibility (stability) of the film quality. And so on.

【0007】特に、上記したスピンバルブ膜において
は、その多層構造における各層間の界面状態が素子特性
に重要な影響を与えることを本発明者は見い出してい
る。すなわち、1つの成膜室における膜形成と他の成膜
室における膜形成との間に、搬送室通過時の汚染が介在
すると、要求される素子特性が得られない等の問題が生
ずる。
In particular, in the above-mentioned spin valve film, the present inventors have found that the interface state between the layers in the multilayer structure has an important effect on the device characteristics. That is, if contamination during passage through the transfer chamber intervenes between the film formation in one film formation chamber and the film formation in another film formation chamber, there arises a problem that required element characteristics cannot be obtained.

【0008】この問題を解決するために、搬送室の真空
度を十分高く維持する方法が考えられる。そのために
は、十分長い時間をかけて搬送室の排気を行う方法、ま
たは排気能力の大きい高性能の真空ポンプを使用して搬
送室を排気する方法が考えられる。しかしながら、前者
の方法では処理時間が長くなり、後者の方法では設備コ
ストが増大するという問題があった。
In order to solve this problem, a method of maintaining a sufficiently high degree of vacuum in the transfer chamber is conceivable. To this end, a method of exhausting the transfer chamber over a sufficiently long time or a method of exhausting the transfer chamber using a high-performance vacuum pump having a large exhaust capacity can be considered. However, the former method has a problem that the processing time is long, and the latter method has a problem that the equipment cost increases.

【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、搬送室を通過する際の基板の汚染を
防止することで、優れた特性を有する膜構造素子を形成
することができる成膜処理装置および方法を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent a substrate from being contaminated when passing through a transfer chamber, thereby forming a film structure element having excellent characteristics. It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus and method capable of forming the film.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の成膜処理装置
は、減圧状態に保持されると共に、収容した基板に対し
てそれぞれ所定の成膜処理を施す複数の処理室と、複数
の処理室の間を連結する連結部と、少なくとも、基板が
複数の処理室の間を相互に移動する際に、連結部を所定
の不活性ガス雰囲気状態に保持する連結部雰囲気保持手
段とを備えている。ここで、成膜処理は、薄膜の形成処
理のほか、薄膜形成前のクリーニング処理、および形成
した薄膜の除去処理または加工処理をも含むものとす
る。以下の説明中においても同義である。
According to the present invention, there is provided a film forming apparatus comprising: a plurality of processing chambers for holding a substrate under reduced pressure and performing a predetermined film forming process on each of the accommodated substrates; And a connecting portion atmosphere holding means for holding the connecting portion in a predetermined inert gas atmosphere state when the substrate moves between the plurality of processing chambers. . Here, the film forming process includes, in addition to the thin film forming process, a cleaning process before forming the thin film, and a removing process or a processing process of the formed thin film. It has the same meaning in the following description.

【0011】本発明の成膜処理装置では、処理室に収容
された基板に対してそれぞれ所定の成膜処理が施される
と共に、少なくとも、基板が複数の処理室の間を相互に
移動する際には、連結部雰囲気保持手段により、連結部
が所定の不活性ガス雰囲気状態に保持される。
In the film forming apparatus according to the present invention, a predetermined film forming process is performed on each of the substrates accommodated in the processing chamber, and at least when the substrate moves between the plurality of processing chambers. The connecting portion is maintained in a predetermined inert gas atmosphere state by the connecting portion atmosphere holding means.

【0012】本発明の成膜処理装置では、連結部が、複
数の処理室のすべてに対して共通に隣接するように配置
された共通室を構成するようにしてもよい。この場合に
おいて、共通室が、基板を各処理室間で相互に搬送可能
な搬送機構を備えた基板搬送室を構成するものであるよ
うにすることも可能である。
In the film forming apparatus of the present invention, the connecting portion may constitute a common chamber arranged so as to be commonly adjacent to all of the plurality of processing chambers. In this case, the common chamber may constitute a substrate transfer chamber provided with a transfer mechanism capable of transferring a substrate between the processing chambers.

【0013】また、本発明の成膜処理装置では、複数の
処理室が、基板に対して所定の膜を形成するための少な
くとも1つの成膜室を含むように構成してもよい。この
場合には、複数の処理室が、基板に対して少なくとも1
つの膜を形成するための1つの成膜室と、基板に対して
少なくとも1つの他の膜を形成するための他の成膜室と
を含み、基板に対して多層膜を形成可能であるように構
成することが可能である。さらに、この場合において、
成膜室が、スパッタリングによる成膜を行うための処理
室であるように構成することが可能である。
In the film forming apparatus according to the present invention, the plurality of processing chambers may include at least one film forming chamber for forming a predetermined film on the substrate. In this case, the plurality of processing chambers have at least one
One film formation chamber for forming one film and another film formation chamber for forming at least one other film on the substrate, so that a multilayer film can be formed on the substrate. Can be configured. Further, in this case,
The film formation chamber can be configured to be a processing chamber for performing film formation by sputtering.

【0014】また、本発明の成膜処理装置では、複数の
処理室が、基板の表面をクリーニングするための少なく
とも1つのクリーニング室を含むように構成してもよ
い。
In the film forming apparatus of the present invention, the plurality of processing chambers may include at least one cleaning chamber for cleaning the surface of the substrate.

【0015】また、本発明の成膜処理装置では、さら
に、基板を大気圧雰囲気から減圧雰囲気中に導入するた
めの少なくとも1つの基板導入室を備えるように構成し
てもよい。
[0015] The film forming apparatus of the present invention may further include at least one substrate introduction chamber for introducing a substrate from an atmospheric pressure atmosphere to a reduced pressure atmosphere.

【0016】また、本発明の成膜処理装置では、不活性
ガスが、アルゴン(Ar)ガスであるようにしてもよ
い。
In the film forming apparatus of the present invention, the inert gas may be an argon (Ar) gas.

【0017】また、本発明の成膜処理装置では、さら
に、少なくとも基板がいずれかの処理室内に配置されて
いる状態において、その処理室内を不活性ガス雰囲気状
態に保持する処理室雰囲気保持手段を備えるようにして
もよい。
Further, in the film forming apparatus of the present invention, further, in a state where at least the substrate is placed in any one of the processing chambers, a processing chamber atmosphere holding means for holding the processing chamber in an inert gas atmosphere state is provided. It may be provided.

【0018】また、本発明の成膜処理装置では、所定の
成膜処理が、多層膜を含んで構成されると共に外部磁界
に応じて電気抵抗特性が変化する磁気抵抗効果素子を形
成するためのものであるようにしてもよい。
Further, in the film forming apparatus according to the present invention, the predetermined film forming process includes a multi-layer film, and is used for forming a magnetoresistive element whose electric resistance characteristics change according to an external magnetic field. It may be a thing.

【0019】本発明の成膜処理方法は、減圧状態に保持
可能な複数の処理室を有する成膜処理装置を用いて所定
の基板に対する成膜処理を行う成膜処理方法であって、
処理室に収容された基板に対して所定の成膜処理を施す
工程と、基板を所定の不活性ガス雰囲気中に保持しつ
つ、この基板を各処理室で相互に移動させる工程とを含
むようにしたものである。
The film forming method according to the present invention is a film forming method for performing a film forming process on a predetermined substrate using a film forming apparatus having a plurality of processing chambers capable of maintaining a reduced pressure.
The method may include a step of performing a predetermined film forming process on a substrate housed in the processing chamber, and a step of moving the substrate in each processing chamber while holding the substrate in a predetermined inert gas atmosphere. It was made.

【0020】本発明の成膜処理方法では、処理室に収容
された基板に対して所定の成膜処理が施されると共に、
少なくとも、基板を各処理室で相互に移動させる際に
は、基板が所定の不活性ガス雰囲気中に保持される。
According to the film forming method of the present invention, a predetermined film forming process is performed on the substrate housed in the processing chamber,
At least when the substrates are mutually moved in each processing chamber, the substrates are held in a predetermined inert gas atmosphere.

【0021】本発明の成膜処理方法では、成膜処理を施
す工程が、基板に対して所定の膜を形成するための少な
くとも1つの成膜工程を含むようにしてもよい。この場
合において、成膜工程が、少なくとも、いずれか1の処
理室に収容した基板に対して少なくとも1つの膜を形成
する工程と、他の処理室に収容した基板に対して少なく
とも1つの他の膜を形成する工程とを含むようにし、基
板に多層膜を形成するようにすることが可能である。
In the film forming method according to the present invention, the step of performing the film forming processing may include at least one film forming step for forming a predetermined film on the substrate. In this case, the film forming step includes a step of forming at least one film on a substrate housed in any one of the processing chambers and a step of forming at least one other film on a substrate housed in another of the processing chambers. And a step of forming a film, so that a multilayer film can be formed on the substrate.

【0022】また、本発明の成膜処理方法では、所定の
成膜処理を施す工程が、スパッタリングによる成膜工程
を含むようにしてもよい。
Further, in the film forming method of the present invention, the step of performing the predetermined film forming processing may include a film forming step by sputtering.

【0023】また、本発明の成膜処理方法では、所定の
成膜処理を施す工程が、基板の表面をクリーニングする
工程を含むようにしてもよい。
In the film forming method of the present invention, the step of performing the predetermined film forming processing may include a step of cleaning the surface of the substrate.

【0024】また、本発明の成膜処理方法では、不活性
ガスとしてアルゴン(Ar)ガスを用いるようにしても
よい。
In the film forming method of the present invention, argon (Ar) gas may be used as the inert gas.

【0025】また、本発明の成膜処理方法では、さら
に、基板がいずれかの処理室内に配置されている状態に
おいても、その処理室内を不活性ガス雰囲気状態に保持
するようにしてもよい。
Further, in the film forming method of the present invention, even when a substrate is placed in any one of the processing chambers, the processing chamber may be kept in an inert gas atmosphere.

【0026】また、本発明の成膜処理方法では、所定の
成膜処理が、多層膜を含んで構成されると共に外部磁界
に応じて電気抵抗特性が変化する磁気抵抗効果素子を形
成するためのものであるようにしてもよい。
According to the film forming method of the present invention, the predetermined film forming process includes a multi-layer film, and is used for forming a magnetoresistive element whose electric resistance characteristics change according to an external magnetic field. It may be a thing.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1〜図4は、本発
明の一実施の形態に係る成膜処理装置の構成を表すもの
である。ここで、図1は成膜処理装置の全体の平面構成
を表し、図2は、図1のII−II方向における矢視断面を
表し、図3および図4は、図1のIII −III 方向におけ
る矢視断面を表す。但し、図2〜図4は、それぞれ、一
部破断状態を表している。また、図3および図4は、後
述する搬送アーム501が互いに異なる状態にある場合
を示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 4 show a configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 shows a plane configuration of the entire film forming apparatus, FIG. 2 shows a cross section taken along the line II-II in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 show the direction III-III in FIG. Shows a cross section taken along the arrow in FIG. However, FIGS. 2 to 4 each show a partially broken state. FIGS. 3 and 4 show a case where transfer arms 501 described later are in different states from each other.

【0028】なお、本発明の一実施の形態に係る成膜処
理方法は、本実施の形態に係る成膜処理装置によって具
現化されるので、以下併せて説明する。
The film forming method according to one embodiment of the present invention is embodied by the film forming apparatus according to the present embodiment, and will be described below.

【0029】[成膜処理装置の構成]まず、図1を参照
して、成膜処理装置の全体構成について説明する。この
成膜処理装置は、成膜対象の基板のクリーニング処理
と、直流電界印加方式のスパッタリングによる基板上へ
の成膜とを連続的に行うことが可能な枚葉型のマルチチ
ャンバ成膜処理装置として構成されたものである。但
し、スパッタリングの方式は、直流電界印加方式に限ら
れず、高周波電界印加方式、あるいはその他の方式であ
ってもよい。
[Configuration of Film Forming Apparatus] First, referring to FIG. 1, the overall configuration of the film forming apparatus will be described. This film-forming apparatus is a single-wafer type multi-chamber film-forming apparatus capable of continuously performing a cleaning process of a substrate to be formed and a film formation on the substrate by DC electric field application type sputtering. It is configured as However, the sputtering method is not limited to the DC electric field application method, but may be a high frequency electric field application method or another method.

【0030】図1に示したように、この成膜処理装置
は、成膜対象の基板1を大気圧雰囲気から真空雰囲気中
に導入し、または真空雰囲気から大気圧雰囲気中へと戻
すためのロードアンロード室10と、基板1の表面をク
リーニングするためのクリーニング室20と、基板1を
支持基体として複数の膜を積層する処理を行うための第
1成膜室30および第2成膜室40と、上記の4つの処
理室(以下、単に、チャンバという。)によって四方を
囲まれると共にこれらの各チャンバに共通に連結される
ように配置された搬送室50と、この装置全体の動作を
制御するための制御部(図示せず)とを備えている。搬
送室50と他のチャンバとの間には、ゲートバルブ60
−1〜60−4が設けられている。これらのゲートバル
ブ60−1〜60−4の開閉により、搬送室50と他の
チャンバとの間を、それぞれ、連通または遮断できるよ
うになっている。ここで、クリーニング室20、第1成
膜室30および第2成膜室40が本発明における「複数
の処理室」の一具体例に対応し、搬送室50が本発明に
おける「連結部」の一具体例に対応する。また、ロード
アンロード室10が本発明における「基板導入室」の一
具体例に対応する。
As shown in FIG. 1, the film forming apparatus includes a load for introducing a substrate 1 on which a film is to be formed from an atmospheric pressure atmosphere into a vacuum atmosphere or returning the substrate 1 from the vacuum atmosphere to the atmospheric pressure atmosphere. An unloading chamber 10, a cleaning chamber 20 for cleaning the surface of the substrate 1, and a first film forming chamber 30 and a second film forming chamber 40 for stacking a plurality of films using the substrate 1 as a supporting base. And a transfer chamber 50 which is surrounded on all sides by the above-mentioned four processing chambers (hereinafter simply referred to as chambers) and arranged so as to be commonly connected to each of the chambers, and controls the operation of the entire apparatus. And a control unit (not shown). A gate valve 60 is provided between the transfer chamber 50 and another chamber.
-1 to 60-4 are provided. By opening and closing these gate valves 60-1 to 60-4, communication between the transfer chamber 50 and the other chambers can be established or interrupted, respectively. Here, the cleaning chamber 20, the first film forming chamber 30, and the second film forming chamber 40 correspond to a specific example of “a plurality of processing chambers” in the present invention, and the transfer chamber 50 corresponds to a “connecting part” in the present invention. This corresponds to one specific example. The load / unload chamber 10 corresponds to a specific example of “substrate introduction chamber” in the present invention.

【0031】図2に示したように、ロードアンロード室
10は、複数枚の基板1を格納可能な基板ストッカ10
1と、ロードアンロード室10の真空度を検出するため
の図示しない真空計とを備えている。基板ストッカ10
1は、ロードアンロード室10の外壁(この図では下側
外壁)に固設されたアクチュエータ102のスピンドル
103の先端部(図2では上端部)に連結されている。
基板ストッカ101は、アクチュエータ102の駆動に
よって直線方向(図2では上下方向)に駆動されるよう
になっている。アクチュエータ102としては、例え
ば、空気圧や油圧により動作するシリンダアクチュエー
タや、モータの回転により動作するアクチュエータが用
いられる。
As shown in FIG. 2, the load / unload chamber 10 has a substrate stocker 10 capable of storing a plurality of substrates 1.
1 and a vacuum gauge (not shown) for detecting the degree of vacuum in the load / unload chamber 10. Substrate stocker 10
Numeral 1 is connected to the tip (the upper end in FIG. 2) of the spindle 103 of the actuator 102 fixed to the outer wall of the load / unload chamber 10 (the lower outer wall in this figure).
The substrate stocker 101 is driven in a linear direction (vertical direction in FIG. 2) by driving the actuator 102. As the actuator 102, for example, a cylinder actuator that operates by air pressure or hydraulic pressure, or an actuator that operates by rotation of a motor is used.

【0032】ロードアンロード室10には、排気管10
4およびバルブ105を介して、高い排気能力を有する
真空ポンプ106が接続されている。図2では、1つの
真空ポンプ106のみを図示しているが、実際には、例
えば、ロータリーポンプ、クライオポンプおよびターボ
分子ポンプ等を選択的にシーケンシャルに駆動し、ある
いは組み合わせて駆動することにより、ロードアンロー
ド室10の内部を大気圧状態から高真空状態にまで排気
できるようになっている。ここで、クライオポンプは、
冷凍機を運転することにより極低温の固体表面を作り、
その面で気体を凝縮させて気体分子を空間から排除する
形式の真空ポンプであり、超高真空を得ることができる
ものである。ターボ分子ポンプは、互いに逆向きの角度
のついた固定羽根車(ステータ)と回転羽根車(ロー
タ)とを交互に配置し、気体分子がこの構造を通過する
確率がその通過の方向により異なることを利用して排気
作用を得るようにした真空ポンプであり、1.33×1
-7Pa(パスカル)程度の超高真空を得ることができ
る。ロータリーポンプは、ロータを回転させて機械的に
空気をかき出す方式の真空ポンプであり、大気圧から
1.33Pa程度の真空が得られる。なお、ロードアン
ロード室10の到達真空度(すなわち、無負荷状態で十
分長い時間排気を行ったときに到達し得る真空度)は、
例えば1.33×10-5Pa程度とするのが好ましい。
The load / unload chamber 10 has an exhaust pipe 10
4 and a valve 105, a vacuum pump 106 having a high pumping capacity is connected. Although only one vacuum pump 106 is shown in FIG. 2, in practice, for example, a rotary pump, a cryopump, a turbo molecular pump, and the like are selectively and sequentially driven, or are driven in combination. The inside of the load / unload chamber 10 can be evacuated from an atmospheric pressure state to a high vacuum state. Here, the cryopump is
Create a cryogenic solid surface by operating the refrigerator,
This is a vacuum pump of the type in which gas is condensed on that surface to remove gas molecules from the space, and is capable of obtaining an ultra-high vacuum. Turbo molecular pumps alternately arrange fixed impellers (stator) and rotating impellers (rotor) at opposite angles, and the probability that gas molecules pass through this structure depends on the direction of the passage. Is a vacuum pump designed to obtain an exhaust action by using
An ultra-high vacuum of about 0 -7 Pa (Pascal) can be obtained. The rotary pump is a vacuum pump of a system in which a rotor is rotated to mechanically sweep out air, and a vacuum of about 1.33 Pa is obtained from the atmospheric pressure. It should be noted that the ultimate vacuum degree of the load / unload chamber 10 (that is, the vacuum degree that can be reached when exhaustion is performed for a sufficiently long time in a no-load state) is
For example, the pressure is preferably about 1.33 × 10 −5 Pa.

【0033】ロードアンロード室10にはまた、その内
部が大気圧になったときにのみ開閉可能な図示しない開
閉扉が設けられ、この開閉扉を通して、基板1が外部の
基板コンテナ(図示せず)と基板ストッカ101との間
で行き来することが可能になっている。
The load / unload chamber 10 is also provided with an open / close door (not shown) which can be opened / closed only when the inside of the load / unload chamber is at atmospheric pressure, and through which the substrate 1 is connected to an external substrate container (not shown). ) And the substrate stocker 101.

【0034】図1〜図4に示したように、搬送室50に
は、各チャンバ間で基板1を移送可能な搬送アーム50
1が設けられている。この搬送アーム501は、図1に
示したように、パンタグラフ状の構造を有し、搬送室5
0の下部外壁に設けられたアクチュエータ502の駆動
によって伸縮動作が可能であると共に、アクチュエータ
502の軸部503を中心として回動(旋回)動作が可
能になっている。搬送アーム501の先端部には、基板
1を把持可能な把持部501aが設けられている。ゲー
トバルブ60−1が開いた状態でアクチュエータ502
が駆動されると、搬送アーム501は、ロードアンロー
ド室10の基板ストッカ101に収容された1枚の基板
1を把持して取り出すことができるようになっている。
なお、図1に示した搬送アーム501の状態(位置)
は、図3に示した状態に対応しており、図2および図4
の状態には対応していない。
As shown in FIGS. 1 to 4, the transfer chamber 50 has a transfer arm 50 capable of transferring the substrate 1 between the chambers.
1 is provided. The transfer arm 501 has a pantograph-like structure as shown in FIG.
The expansion and contraction operation is possible by driving the actuator 502 provided on the lower outer wall of the actuator 502, and the actuator 502 is capable of rotating (turning) around the shaft portion 503. A gripper 501a that can grip the substrate 1 is provided at the tip of the transfer arm 501. With the gate valve 60-1 open, the actuator 502
Is driven, the transfer arm 501 can grasp and take out one substrate 1 stored in the substrate stocker 101 of the load / unload chamber 10.
The state (position) of the transfer arm 501 shown in FIG.
Corresponds to the state shown in FIG. 3, and FIG. 2 and FIG.
It does not correspond to the state of.

【0035】図3に示したように、搬送室50には、排
気管508および排気量を調整するためのコンダクタン
スバルブ509を介して、高い排気能力を有する真空ポ
ンプ510が接続されている。なお、図2では、排気管
508、コンダクタンスバルブ509および真空ポンプ
510の図示を省略している。搬送室50の到達真空度
は、例えば1.33×10-6Pa程度とするのが好まし
い。
As shown in FIG. 3, a vacuum pump 510 having a high exhaust capacity is connected to the transfer chamber 50 via an exhaust pipe 508 and a conductance valve 509 for adjusting the exhaust amount. 2, illustration of the exhaust pipe 508, the conductance valve 509, and the vacuum pump 510 is omitted. The ultimate degree of vacuum of the transfer chamber 50 is preferably, for example, about 1.33 × 10 −6 Pa.

【0036】図2および図3に示したように、搬送室5
0にはまた、アルゴン(Ar)等の不活性ガスを導入す
るためのガス導入管505が接続されている。このガス
導入管505の流路中には、導入ガス流量を調整するた
めのバルブ506と、導入ガス流量を検出するための流
量計507とが設けられている。ここで、主としてガス
導入管505、バルブ506および流量計507が本発
明における「連結部雰囲気保持手段」の一具体例に対応
する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the transfer chamber 5
0 is also connected to a gas introduction pipe 505 for introducing an inert gas such as argon (Ar). A valve 506 for adjusting the flow rate of the introduced gas and a flow meter 507 for detecting the flow rate of the introduced gas are provided in the flow path of the gas introduction pipe 505. Here, the gas introduction pipe 505, the valve 506, and the flow meter 507 mainly correspond to a specific example of “the connection portion atmosphere holding means” in the present invention.

【0037】この搬送室50では、流量計507により
検出された導入ガス流量および図示しない真空計により
検出された搬送室50内の真空度に基づいて、バルブ5
06およびコンダクタンスバルブ509の開度調整が行
われる。これにより、搬送室50内部が所定のガス圧の
不活性ガス雰囲気に保持されるようになっている。ここ
で、不活性ガスがアルゴンの場合、少なくとも基板1が
通過しているときの搬送室50のアルゴンガス圧は、例
えば、1.33×10-2〜1.33Pa程度に保持され
るのが好ましい。
In the transfer chamber 50, a valve 5 is provided based on the flow rate of the introduced gas detected by the flow meter 507 and the degree of vacuum in the transfer chamber 50 detected by a vacuum gauge (not shown).
06 and the opening degree of the conductance valve 509 are adjusted. Thus, the inside of the transfer chamber 50 is maintained in an inert gas atmosphere having a predetermined gas pressure. Here, when the inert gas is argon, at least the argon gas pressure in the transfer chamber 50 when the substrate 1 is passing is maintained at, for example, about 1.33 × 10 −2 to 1.33 Pa. preferable.

【0038】図3に示したように、クリーニング室20
は、基板1を載置するための基板載置台201と、この
基板載置台201に載置された基板1(図3では図示せ
ず)に対してクリーニング処理を行うためのエッチング
装置202と、クリーニング室20の真空度を検出する
ための図示しない真空計とを備えている。基板載置台2
01は、このクリーニング室20の下部外壁に固設され
たアクチュエータ203によって昇降自在になってい
る。エッチング装置202としては、例えば、スパッタ
リングによるエッチング装置や、イオンビームを用いた
エッチング装置等が使用可能である。
As shown in FIG. 3, the cleaning chamber 20
A substrate mounting table 201 for mounting the substrate 1, an etching apparatus 202 for performing a cleaning process on the substrate 1 (not shown in FIG. 3) mounted on the substrate mounting table 201, A vacuum gauge (not shown) for detecting the degree of vacuum in the cleaning chamber 20 is provided. Substrate mounting table 2
Numeral 01 is movable up and down by an actuator 203 fixed to the lower outer wall of the cleaning chamber 20. As the etching device 202, for example, an etching device using sputtering, an etching device using an ion beam, or the like can be used.

【0039】クリーニング室20には、排気管204お
よびコンダクタンスバルブ205を介して、高い排気能
力を有する真空ポンプ206が接続されている。この真
空ポンプ206としては、上記ロードアンロード室10
において説明したクライオポンプやターボ分子ポンプ、
あるいはそれらが組み合わされて用いられる。なお、ク
リーニング室20の到達真空度は、例えば1.33×1
-6Pa程度とするのが好ましい。
A vacuum pump 206 having a high evacuation capacity is connected to the cleaning chamber 20 via an evacuation pipe 204 and a conductance valve 205. The vacuum pump 206 includes the load / unload chamber 10
Cryopump and turbo molecular pump described in
Alternatively, they are used in combination. The ultimate degree of vacuum of the cleaning chamber 20 is, for example, 1.33 × 1
Preferably between 0 -6 Pa about.

【0040】また、クリーニング室20には、クリーニ
ングに用いられるアルゴン等の不活性ガスを導入するた
めのガス導入管207が接続されている。このガス導入
管207の流路中には、導入ガス流量を調整するための
バルブ208と、図示しない流量計とが設けられてい
る。そして、この流量計により検出された導入ガス流量
と図示しない真空計により検出されたクリーニング室2
0内の真空度とに基づいて、バルブ208およびコンダ
クタンスバルブ205の開度調整が行われ、これによ
り、クリーニング室20の内部が所定のガス圧の不活性
ガス雰囲気に保持されるようになっている。このクリー
ニング室20では、不活性ガスの原子によって基板1の
表面が叩かれて、基板クリーニングが行われる。例え
ば、不活性ガスがアルゴンの場合、少なくとも基板1の
クリーニング処理中においては、クリーニング室20の
アルゴンガス圧が、例えば1×10-3Paないし1Pa
程度に保持されるのが好ましい。
Further, a gas introduction pipe 207 for introducing an inert gas such as argon used for cleaning is connected to the cleaning chamber 20. A valve 208 for adjusting the flow rate of the introduced gas and a flow meter (not shown) are provided in the flow path of the gas introduction pipe 207. Then, the flow rate of the introduced gas detected by the flow meter and the cleaning chamber 2 detected by a vacuum gauge (not shown) are measured.
The degree of opening of the valve 208 and the conductance valve 205 is adjusted based on the degree of vacuum within 0, whereby the inside of the cleaning chamber 20 is maintained in an inert gas atmosphere at a predetermined gas pressure. I have. In the cleaning chamber 20, the surface of the substrate 1 is beaten by the atoms of the inert gas, and the substrate is cleaned. For example, when the inert gas is argon, the argon gas pressure in the cleaning chamber 20 is, for example, 1 × 10 −3 Pa to 1 Pa at least during the cleaning process of the substrate 1.
It is preferable that the temperature be kept to the same extent.

【0041】図1および図2に示したように、第1成膜
室30は、基板1が載置される基板基板載置台301a
を有するターンテーブル301と、スパッタリングター
ゲット2−1〜2−4をそれぞれ脱着可能に保持するカ
ソード電極部302−1〜302−4とを備えている。
ターンテーブル301は、第1成膜室30の下側外壁に
設けられたアクチュエータ303の回転軸304に連結
され、このアクチュエータ303が駆動することによ
り、回転および昇降動作が可能になっている。カソード
電極部302−1〜302−4は、第1成膜室30の上
面側に、ターンテーブル301と向き合うようにして配
置されている。ターンテーブル301の回転量は、基板
載置台301aがカソード電極部302−1〜302−
4のいずれかと対向する位置で停止するように制御され
るようになっている。なお、図示はしないが、ターンテ
ーブル301の基板載置台301aには、基板加熱用の
ヒータや、基板加熱防止用の冷却管が備えられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first film forming chamber 30 is provided with a substrate substrate mounting table 301a on which the substrate 1 is mounted.
, And cathode electrode portions 302-1 to 302-4 for detachably holding the sputtering targets 2-1 to 2-4, respectively.
The turntable 301 is connected to a rotation shaft 304 of an actuator 303 provided on a lower outer wall of the first film forming chamber 30, and the actuator 303 drives to be able to rotate and move up and down. The cathode electrode portions 302-1 to 302-4 are arranged on the upper surface side of the first film forming chamber 30 so as to face the turntable 301. The amount of rotation of the turntable 301 depends on whether the substrate mounting table 301a has the cathode electrode portions 302-1 to 302-.
4 is controlled so as to stop at a position facing one of the above. Although not shown, the substrate mounting table 301a of the turntable 301 is provided with a heater for heating the substrate and a cooling pipe for preventing the substrate from being heated.

【0042】第1成膜室30には、排気管306および
コンダクタンスバルブ307を介して、高い排気能力を
有する真空ポンプ308が接続されている。この真空ポ
ンプ308としては、上記と同様のクライオポンプやタ
ーボ分子ポンプ、あるいはそれらが組み合わされて用い
られる。なお、第1成膜室30の到達真空度は、例えば
1.33×10-6Pa程度とするのが好ましい。
A vacuum pump 308 having a high pumping capacity is connected to the first film forming chamber 30 via a pumping tube 306 and a conductance valve 307. As the vacuum pump 308, the same cryopump or turbo molecular pump as described above, or a combination thereof is used. Note that the ultimate degree of vacuum of the first film forming chamber 30 is preferably, for example, about 1.33 × 10 −6 Pa.

【0043】また、第1成膜室30には、ターゲットの
スパッタリングに用いられるアルゴン等の不活性ガスを
導入するためのガス導入管309が接続されている。こ
のガス導入管309の流路中には、導入ガス流量を調整
するためのバルブ310と、図示しない流量計とが設け
られている。そして、この流量計により検出された導入
ガス流量と図示しない真空計により検出された第1成膜
室30内の真空度とに基づいて、バルブ310およびコ
ンダクタンスバルブ307の開度調整が行われ、これに
より、第1成膜室30の内部が所定のガス圧の不活性ガ
ス雰囲気に保持されるようになっている。例えば、不活
性ガスがアルゴンの場合、少なくとも基板1に対する成
膜処理中においては、第1成膜室30のアルゴンガス圧
が、例えば1×10-3Paないし1Pa程度に保持され
るのが好ましい。
The first film forming chamber 30 is connected to a gas introducing pipe 309 for introducing an inert gas such as argon used for sputtering a target. A valve 310 for adjusting the flow rate of the introduced gas and a flow meter (not shown) are provided in the flow path of the gas introduction pipe 309. The opening of the valve 310 and the conductance valve 307 is adjusted based on the flow rate of the introduced gas detected by the flow meter and the degree of vacuum in the first film forming chamber 30 detected by a vacuum gauge (not shown), Thus, the inside of the first film forming chamber 30 is maintained in an inert gas atmosphere having a predetermined gas pressure. For example, when the inert gas is argon, it is preferable that the argon gas pressure in the first film forming chamber 30 is maintained at, for example, about 1 × 10 −3 Pa to 1 Pa at least during the film forming process on the substrate 1. .

【0044】カソード電極部302−1〜302−4に
取り付けられるターゲット2−1等としては、例えば、
タンタル(Ta)、チタニウム(Ti),鉄ニッケル合
金であるパーマロイ(FeNi)、コバルト白金合金
(CoPt)、白金マンガン合金(PtMn)等の金属
材料が用いられる。カソード電極部302−1〜302
−4は、ケーブル312によって直流電源(図示せず)
のマイナス側に接続され、これにより、ターゲットはス
パッタリング時において負電位に保持されるようになっ
ている。カソード電極部302−1〜302−4はま
た、図示しない冷却管によって冷却され、過熱が防止さ
れるようになっている。なお、必要に応じて、カソード
電極部302−1−1〜302−4の内部に、例えばサ
マリウムコバルト(SmCo)磁石を設けるようにして
もよい。
Examples of the targets 2-1 and the like attached to the cathode electrode portions 302-1 to 302-4 include, for example,
Metal materials such as tantalum (Ta), titanium (Ti), permalloy (FeNi) which is an iron-nickel alloy, cobalt platinum alloy (CoPt), and platinum manganese alloy (PtMn) are used. Cathode electrode units 302-1 to 302
-4 is a DC power supply (not shown) via the cable 312
, So that the target is maintained at a negative potential during sputtering. The cathode electrode portions 302-1 to 302-4 are also cooled by a cooling pipe (not shown) to prevent overheating. If necessary, a samarium cobalt (SmCo) magnet may be provided inside the cathode electrode units 302-1-1 to 302-4, for example.

【0045】図3に示したように、第2成膜室40の基
本構造は、図2に示した第1成膜室30と同様である。
ここでは、その説明を省略する。
As shown in FIG. 3, the basic structure of the second film forming chamber 40 is the same as that of the first film forming chamber 30 shown in FIG.
Here, the description is omitted.

【0046】[成膜処理装置の動作]次に、図5〜図7
を参照して、このような構成の成膜処理装置の動作を説
明する。なお、以下に説明する一連の動作は図示しない
制御部によって制御されるものである。以下の説明で
は、簡略化のため、ゲートバルブ60−1〜60−4
を、それぞれ、単にゲートA〜ゲートDと表記するもの
とする。
[Operation of Film Forming Apparatus] Next, FIGS.
The operation of the film forming apparatus having such a configuration will be described with reference to FIG. A series of operations described below are controlled by a control unit (not shown). In the following description, for simplicity, the gate valves 60-1 to 60-4 will be described.
Are simply referred to as gates A to D, respectively.

【0047】ここでは、ロードアンロード室10に収容
された基板1を、クリーニング室20、第1成膜室30
および第2成膜室40へと順次搬送し、クリーニング処
理ののち多層の成膜処理を行う場合の一連の動作を例示
して説明する。なお、ここでは、ロードアンロード室1
0には既に基板1が収容されており、各チャンバの内部
はそれぞれ所定の真空度近傍に到達しているものとす
る。
Here, the substrate 1 housed in the load / unload chamber 10 is transferred to the cleaning chamber 20 and the first film forming chamber 30.
A series of operations in the case of sequentially transporting the wafer to the second film forming chamber 40 and performing a multi-layer film forming process after the cleaning process will be described as an example. Here, the loading / unloading room 1
It is assumed that the substrate 1 has already been accommodated in the chamber 0, and the interior of each chamber has reached the vicinity of a predetermined degree of vacuum.

【0048】ロードアンロード室10の真空度が所定の
範囲内(例えば、1.33×10-5Pa程度以上)であ
り(図5のステップS101;Y)、かつ、搬送室50
の真空度が所定の範囲内(例えば、1.33×10-6
a程度以上)であると(ステップS102;Y)、制御
部は、ゲートAを開け(ステップS103)、図2に示
したように、搬送アーム501を旋回伸長させて、ロー
ドアンロード室10の基板ストッカ101から基板1を
1枚取り出し、さらに、搬送アーム501を縮めさせ
て、基板1を搬送室50内へ移動させる(ステップS1
04)。その後、ゲートAを閉じる(ステップS10
5)。
The degree of vacuum in the load / unload chamber 10 is within a predetermined range (for example, about 1.33 × 10 −5 Pa or more) (Step S101 in FIG. 5; Y), and the transfer chamber 50
Is within a predetermined range (for example, 1.33 × 10 −6 P
a) (step S102; Y), the control unit opens the gate A (step S103) and, as shown in FIG. One substrate 1 is taken out of the substrate stocker 101, and the transfer arm 501 is further contracted to move the substrate 1 into the transfer chamber 50 (step S1).
04). Thereafter, the gate A is closed (Step S10)
5).

【0049】ここで、搬送室50およびクリーニング室
20の真空度がそれぞれ所定の範囲内(例えば、1.3
3×10-6Pa程度)に達すると(ステップS106
a;Y,S106b;Y)、制御部は、ゲートBを開け
(ステップS107)、搬送アーム501を旋回伸長さ
せて、図4に示したように、搬送室50内の基板1をク
リーニング室20へ移動させ、基板載置台201の上に
載置する(ステップS108)。その後、搬送アーム5
01を縮めさせて、ゲートBを閉じる(ステップS10
9)。
Here, the degree of vacuum in the transfer chamber 50 and the cleaning chamber 20 is within a predetermined range (for example, 1.3).
(About 3 × 10 −6 Pa) (Step S106)
a; Y, S106b; Y), the control unit opens the gate B (step S107), rotates and extends the transfer arm 501, and cleans the substrate 1 in the transfer chamber 50 as shown in FIG. To place on the substrate mounting table 201 (step S108). Then, the transfer arm 5
01, and gate B is closed (step S10).
9).

【0050】次に、制御部は、クリーニング室20の基
板1に対して、スパッタリングによるクリーニング処理
を行う(図6のステップS110)。具体的には、バル
ブ208を開けてガス導入管207からクリーニング室
20内にアルゴンガスを導入すると共に、クリーニング
室20のエッチング装置202を制御して、アルゴン原
子により基板1の表面を叩き、そこに付着している水分
やその他の汚染物質を除去する。
Next, the controller performs a cleaning process by sputtering on the substrate 1 in the cleaning chamber 20 (step S110 in FIG. 6). Specifically, the valve 208 is opened to introduce argon gas into the cleaning chamber 20 from the gas introduction pipe 207, and the etching apparatus 202 in the cleaning chamber 20 is controlled to strike the surface of the substrate 1 with argon atoms. Removes moisture and other contaminants from the surface.

【0051】基板1のクリーニングが終了すると、制御
部は、バルブ506を開けてガス導入管505よりアル
ゴンガスを搬送室50内に導入し、その真空度(すなわ
ち、搬送室50内の総圧≒アルゴンガス分圧)を、1.
33×10-2〜1.33Pa程度にして、搬送室50と
クリーニング室20の真空度をほぼ同等にしたのち(ス
テップS111)、ゲートBを開け(ステップS11
2)、搬送アーム501によってクリーニング室20内
の基板1を搬送室50へ移動する(ステップS11
3)。
When the cleaning of the substrate 1 is completed, the control unit opens the valve 506 and introduces argon gas into the transfer chamber 50 from the gas introduction pipe 505, and the degree of vacuum (that is, the total pressure in the transfer chamber 50). Argon gas partial pressure).
After setting the transfer chamber 50 and the cleaning chamber 20 to approximately the same degree of vacuum by setting the pressure to about 33 × 10 −2 to 1.33 Pa (step S111), the gate B is opened (step S11).
2) The substrate 1 in the cleaning chamber 20 is moved to the transfer chamber 50 by the transfer arm 501 (step S11).
3).

【0052】ここで、第1成膜室30の真空度が所定の
範囲内(例えば、1.33×10-6Pa程度以上)であ
ると(ステップS114;Y)、制御部は、ガス導入管
309より第1成膜室30にアルゴンガスを導入し、そ
の真空度を搬送室50とほぼ同等にしたのち(ステップ
S115)、ゲートCを開ける(ステップS116)。
次に、搬送アーム501を駆動して、搬送室50内の基
板1を第1成膜室30へ移動させ(ステップS11
7)、ゲートCを閉じる(ステップS118)。第1成
膜室30に搬送された基板1は、ターンテーブル301
上の基板載置台301aの上に載置される。
Here, when the degree of vacuum in the first film forming chamber 30 is within a predetermined range (for example, about 1.33 × 10 −6 Pa or more) (step S114; Y), the control unit starts the gas introduction. Argon gas is introduced from the pipe 309 into the first film forming chamber 30, and the degree of vacuum is made substantially equal to that of the transfer chamber 50 (Step S115), and then the gate C is opened (Step S116).
Next, the transfer arm 501 is driven to move the substrate 1 in the transfer chamber 50 to the first film forming chamber 30 (Step S11).
7) The gate C is closed (step S118). The substrate 1 transported to the first film forming chamber 30 includes a turntable 301
It is mounted on the upper substrate mounting table 301a.

【0053】ここで、基板1は、クリーニング室20か
ら出て搬送室50内を通過する行程中、常にアルゴンガ
ス雰囲気中に置かれている。このため、基板1の表面
は、搬送室50の通過中においてもアルゴン原子による
衝撃を受け、水分等の残留ガスが基板1に吸着されるの
を効果的に防ぐことができる。
Here, the substrate 1 is always placed in an argon gas atmosphere during the process of going out of the cleaning chamber 20 and passing through the transfer chamber 50. For this reason, the surface of the substrate 1 is impacted by the argon atoms even while passing through the transfer chamber 50, and the residual gas such as moisture can be effectively prevented from being adsorbed on the substrate 1.

【0054】次に、制御部は、第1成膜室30のターン
テーブル301およびカソード電極部302−1〜30
2−4を駆動制御して、複数の膜を順次成膜する(ステ
ップS119)。例えば、基板1上に5層膜(Ta/N
iFe/Co/Cu/Co)を成膜する場合には、カソ
ード電極部302−1〜302−4のターゲット2−1
〜2−4として、それぞれ、Ta,NiFe,Co(コ
バルト),Cu(銅)を配置すると共に、ターンテーブ
ル301を回転させて、基板1をカソード電極部302
−1〜302−4の順で、各カソード電極部のターゲッ
ト直下の定位置に移動させる。そして、各定位置におい
て、ターゲットと基板1との間に直流電界を印加するこ
とにより、スパッタリングによる成膜を行う。より具体
的には、アルゴンガス雰囲気においてグロー放電が発生
し、プラズマ中の正イオン(ここでは、Arイオン)が
ターゲットの表面に衝突してターゲット原子をはじき出
す。そのはじき出されたターゲット原子が、電界に引か
れて陽極上の基板1の表面に堆積し、そこに薄膜が形成
される。
Next, the control unit controls the turntable 301 of the first film forming chamber 30 and the cathode electrode units 302-1 to 302-1.
By driving and controlling 2-4, a plurality of films are sequentially formed (step S119). For example, a five-layer film (Ta / N
When forming a film of (iFe / Co / Cu / Co), the target 2-1 of the cathode electrode portions 302-1 to 302-4 is used.
2 to 4, Ta, NiFe, Co (cobalt), and Cu (copper) are arranged, and the turntable 301 is rotated, so that the substrate 1 is placed on the cathode electrode portion 302.
The cathode electrodes are moved to fixed positions immediately below the target in the order of -1 to 302-4. Then, at each fixed position, a DC electric field is applied between the target and the substrate 1 to form a film by sputtering. More specifically, glow discharge occurs in an argon gas atmosphere, and positive ions (Ar ions in this case) in the plasma collide with the surface of the target and repel target atoms. The repelled target atoms are attracted to the electric field and are deposited on the surface of the substrate 1 on the anode, where a thin film is formed.

【0055】成膜処理が終了すると、制御部は、第1成
膜室30と搬送室50の真空度(アルゴンガス圧)をほ
ぼ同等にしたのち(ステップS120)、ゲートCを開
け(ステップS121)、搬送アーム501を駆動し
て、第1成膜室30内の基板1を搬送室50へ移動する
(ステップS122)。その後、ゲートCを閉じる(ス
テップS123)。
When the film forming process is completed, the control unit makes the degree of vacuum (argon gas pressure) between the first film forming chamber 30 and the transfer chamber 50 substantially equal (Step S120), and then opens the gate C (Step S121). Then, the transfer arm 501 is driven to move the substrate 1 in the first film forming chamber 30 to the transfer chamber 50 (Step S122). Thereafter, the gate C is closed (Step S123).

【0056】ここで、第2成膜室40の真空度が所定の
範囲内(例えば、1.33×10-6Pa程度以上)にあ
ると(図7のステップS124;Y)、第2成膜室40
にアルゴンガスを導入して、その真空度を搬送室50と
ほぼ同等にしたのち(ステップS125)、ゲートDを
開ける(ステップS126)。そして、搬送アーム50
1を駆動して、搬送室50内の基板1を第2成膜室40
へ移動し(ステップS127)、ゲートDを閉じる(ス
テップS128)。
Here, if the degree of vacuum in the second film forming chamber 40 is within a predetermined range (for example, about 1.33 × 10 −6 Pa or more) (step S124 in FIG. 7; Y), the second component is formed. Membrane chamber 40
After introducing argon gas into the transfer chamber 50 to make the degree of vacuum substantially equal to that of the transfer chamber 50 (step S125), the gate D is opened (step S126). Then, the transfer arm 50
1 to drive the substrate 1 in the transfer chamber 50 to the second film forming chamber 40.
(Step S127), and closes the gate D (Step S128).

【0057】この場合においても、基板1は、第1成膜
室30から搬送室50を経由して第2成膜室40に搬送
される間、常にアルゴンガス雰囲気中に置かれているの
で、水分等の残留成分の吸着による基板表面の汚染が防
止される。
Also in this case, the substrate 1 is always placed in an argon gas atmosphere while being transferred from the first film forming chamber 30 to the second film forming chamber 40 via the transfer chamber 50. The contamination of the substrate surface due to adsorption of residual components such as moisture is prevented.

【0058】次に、制御部は、第2成膜室40のアルゴ
ンガス圧を所定の値(例えば、133〜266×10-2
Pa程度)に維持し、第2成膜室40のターンテーブル
401およびカソード電極部402−1〜402−4を
駆動制御して、複数の膜を順次成膜する(ステップS1
29)。例えば、基板1上に2層膜(PtMn/Ta)
を成膜する場合には、カソード電極部402−1,40
2−2のターゲット2−5,2−6として、それぞれ、
Ta,PtMnを配置すると共に、ターンテーブル40
1を回転させて、基板1をカソード電極部402−1,
402−2の順で各カソード電極部のターゲット直下の
定位置に移動させる。そして、各定位置において、カソ
ード電極部に直流電圧を印加することにより、基板1に
対してスパッタリングによる成膜を行う。
Next, the control unit sets the argon gas pressure in the second film forming chamber 40 to a predetermined value (for example, 133 to 266 × 10 −2).
(Pa), and drive control of the turntable 401 and the cathode electrode units 402-1 to 402-4 of the second film forming chamber 40 to form a plurality of films sequentially (step S1).
29). For example, a two-layer film (PtMn / Ta) on the substrate 1
Is formed, the cathode electrode portions 402-1, 40
As targets 2-2 and 2-6 of 2-2, respectively.
While placing Ta and PtMn, the turntable 40
1 to rotate the substrate 1 to the cathode electrode portions 402-1,
In the order of 402-2, it is moved to a fixed position immediately below the target of each cathode electrode unit. Then, at each fixed position, a DC voltage is applied to the cathode electrode portion to form a film on the substrate 1 by sputtering.

【0059】成膜処理が終了すると、制御部は、第2成
膜室40と搬送室50の真空度をほぼ同等にしたのち
(ステップS130)、ゲートDを開け(ステップS1
31)、搬送アーム501により、第2成膜室40内の
基板1を搬送室50へ移動する(ステップS132)。
その後、ゲートDを閉める(ステップS133)。
When the film forming process is completed, the control unit makes the degree of vacuum between the second film forming chamber 40 and the transfer chamber 50 substantially equal (step S130), and then opens the gate D (step S1).
31), the substrate 1 in the second film forming chamber 40 is moved to the transfer chamber 50 by the transfer arm 501 (Step S132).
Thereafter, the gate D is closed (step S133).

【0060】次に、制御部は、搬送室50を排気したの
ち(ステップS134)、ゲートAを開けて(ステップ
S135)、搬送室50からロードアンロード室10へ
基板1を移動し、基板ストッカ101に戻す(ステップ
S136)。最後に、ゲートAを閉める(ステップS1
37)。
Next, after evacuating the transfer chamber 50 (step S134), the control unit opens the gate A (step S135), moves the substrate 1 from the transfer chamber 50 to the load / unload chamber 10, and moves the substrate stocker. 101 (step S136). Finally, the gate A is closed (Step S1)
37).

【0061】このようにして多層膜を形成したのち、必
要に応じて、選択的エッチングを行うことにより、所定
の形状パターンの多層膜構造が得られる。
After the formation of the multilayer film in this manner, a selective etching is performed as necessary to obtain a multilayer film structure having a predetermined shape pattern.

【0062】なお、本実施の形態では、クリーニング室
20における基板クリーニング処理後においてのみ搬送
室50内にアルゴンガスを導入するようにしたが、クリ
ーニング処理前から搬送室50にアルゴンガスを導入す
るようにしてもよい。
In this embodiment, the argon gas is introduced into the transfer chamber 50 only after the substrate cleaning processing in the cleaning chamber 20. However, the argon gas is introduced into the transfer chamber 50 before the cleaning processing. It may be.

【0063】[薄膜磁気ヘッドの一構造例]ここで、図
8〜図10を参照して、本実施の形態に係る成膜処理装
置による成膜処理の対象となる多層膜構造の一例につい
て説明する。ここでは、成膜対象が、薄膜磁気ヘッドの
再生用素子として用いられるスピンバルブ膜である場合
について説明する。このスピンバルブ膜は、巨大磁気抵
抗(GMR(Giant Magnetoresistive) )効果を示す磁
性膜(GMR膜)の一種であり、これを用いた素子はG
MR素子と呼ばれる。このスピンバルブ膜は、比較的構
成が単純で、弱い磁場でも大きな抵抗変化を示し、量産
に好ましいと考えられることから、近年多用されてい
る。
[One Example of Structure of Thin-Film Magnetic Head] Here, an example of a multilayer film structure to be subjected to a film forming process by the film forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. I do. Here, a case where the film formation target is a spin valve film used as a reproducing element of a thin film magnetic head will be described. This spin valve film is a kind of a magnetic film (GMR film) exhibiting a giant magnetoresistive (GMR) effect, and an element using this is a GMR film.
It is called an MR element. This spin valve film has been used frequently in recent years because it has a relatively simple structure, shows a large resistance change even in a weak magnetic field, and is considered preferable for mass production.

【0064】図8は、記録用の誘導型磁気変換素子を有
する記録ヘッドと、スピンバルブ膜を用いたGMR素子
を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気
ヘッドの断面構成を表すものであり、図9は、図8に示
した薄膜磁気ヘッドの平面構造を表すものである。な
お、図8において、(A)は、図9において、エアベア
リング面(図示せず)に垂直なVIIIA−VIIIA線におけ
る矢視断面を表し、(B)は、図9において、磁極部分
のエアベアリング面に平行なVIIIB−VIIIB線における
矢視断面を表している。ここで、エアベアリング面と
は、薄膜磁気ヘッドの、磁気記録媒体( ディスク媒体)
と対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。
FIG. 8 shows a sectional structure of a composite type thin film magnetic head having a structure in which a recording head having an inductive magnetic transducer for recording and a reproducing head having a GMR element using a spin valve film are stacked. FIG. 9 shows the planar structure of the thin-film magnetic head shown in FIG. 8A shows a cross section taken along a line VIIIA-VIIIA perpendicular to an air bearing surface (not shown) in FIG. 9, and FIG. 9B shows air in a magnetic pole portion in FIG. It shows a cross section taken along line VIIIB-VIIIB parallel to the bearing surface. Here, the air bearing surface is the magnetic recording medium (disk medium) of the thin-film magnetic head.
And is also called a track surface.

【0065】この薄膜磁気ヘッドは、基板601(図1
〜図4では基板1に対応)の一面(図8においては上)
に、絶縁膜602を介して読み出し用の再生ヘッド61
0と書き込み用の記録ヘッド620とが積層された構造
の複合型薄膜磁気ヘッドである。再生ヘッド610はス
ピンバルブ膜を用いたGMR素子を有するものであり、
記録ヘッド620は誘導型磁気変換素子を有するもので
ある。基板601は、例えば、酸化アルミニウムと炭化
チタン(TiC)とを含む複合材料であるアルティック
等により構成されている。絶縁膜602は、例えば、酸
化アルミニウム等の絶縁材料により構成されている。基
板601としては、例えば3インチ程度のウェハが使用
される。
This thin-film magnetic head includes a substrate 601 (FIG. 1).
4 to FIG. 4 (corresponding to the substrate 1)) (the upper side in FIG. 8).
Read head 61 for reading through insulating film 602
This is a composite type thin-film magnetic head having a structure in which a recording head 620 for writing data and a recording head 620 are stacked. The reproducing head 610 has a GMR element using a spin valve film.
The recording head 620 has an inductive magnetic transducer. The substrate 601 is made of, for example, Altic which is a composite material containing aluminum oxide and titanium carbide (TiC). The insulating film 602 is made of, for example, an insulating material such as aluminum oxide. As the substrate 601, for example, a wafer of about 3 inches is used.

【0066】再生ヘッド610は、第1のシールド膜6
11,第1のシールドギャップ膜612,スピンバルブ
膜構造のGMR膜613,第2のシールドギャップ膜6
14および第2のシールド膜615が絶縁膜602の側
から順に積層された構造を有している。
The reproducing head 610 has the first shield film 6
11, a first shield gap film 612, a GMR film 613 having a spin valve film structure, a second shield gap film 6
14 and a second shield film 615 are sequentially stacked from the insulating film 602 side.

【0067】第1のシールド膜611および第2のシー
ルド膜615は、GMR膜613を磁気的にシールド
(遮蔽)するためのものであり、GMR膜613を挟ん
で互いに対向するように配置されている。第1のシール
ド膜611は、例えば、ニッケル(Ni)と鉄(Fe)
との合金(NiFe合金)などの磁性材料により構成さ
れている。第2のシールド膜615は、例えば、NiF
e合金あるいは窒化鉄(FeN)などの磁性材料により
構成されている。第2のシールド膜615は、記録ヘッ
ド620における第1の磁極としての機能も兼ね備えて
いる。第1のシールドギャップ膜612および第2のシ
ールドギャップ膜614は、第1のシールド膜611お
よび第2のシールド膜615とGMR膜613とを電気
的に絶縁するための絶縁膜である。
The first shield film 611 and the second shield film 615 are for magnetically shielding (shielding) the GMR film 613, and are disposed so as to face each other with the GMR film 613 interposed therebetween. I have. The first shield film 611 is made of, for example, nickel (Ni) and iron (Fe).
(NiFe alloy) and other magnetic materials. The second shield film 615 is made of, for example, NiF
It is made of a magnetic material such as an e-alloy or iron nitride (FeN). The second shield film 615 also has a function as a first magnetic pole in the recording head 620. The first shield gap film 612 and the second shield gap film 614 are insulating films for electrically insulating the first shield film 611 and the second shield film 615 from the GMR film 613.

【0068】GMR膜613は、図示しない磁気記録媒
体に記録されている情報を読み取るためのものであり、
エアベアリング面603の側に配置されている。GMR
膜613のエアベアリング面603の側の端部から反対
側の端部までの長さHMRは、再生出力を決定する一要因
であり、MRハイトと呼ばれる。このGMR膜613
が、本実施の形態に係る成膜処理装置の成膜処理対象と
なる部分である。その詳細な構造は、後述する。
The GMR film 613 is for reading information recorded on a magnetic recording medium (not shown).
It is arranged on the side of the air bearing surface 603. GMR
The length HMR from the end on the side of the air bearing surface 603 of the film 613 to the end on the opposite side is one factor that determines the reproduction output, and is called MR height. This GMR film 613
Are the portions to be subjected to the film forming process of the film forming apparatus according to the present embodiment. The detailed structure will be described later.

【0069】GMR膜613は、トラック幅方向におい
てGMR膜613を挟んで対向するように配置された一
対の第1リード層616a,616bと電気的にそれぞ
れ接続されている。これらの第1リード層616a,6
16bは、GMR膜613と同様に、第1のシールドギ
ャップ膜612と第2のシールドギャップ膜614との
間にそれぞれ形成されている。なお、第1リード層61
6a,616bは、例えば、永久磁石膜と導電膜とが積
層された構造をそれぞれ有している。永久磁石膜は、例
えば、コバルトと白金との合金(CoPt合金)により
構成され、導電膜は、例えば、タンタル(Ta)により
構成される。
The GMR film 613 is electrically connected to a pair of first lead layers 616a and 616b disposed so as to face each other across the GMR film 613 in the track width direction. These first lead layers 616a, 616
Similarly to the GMR film 613, 16b is formed between the first shield gap film 612 and the second shield gap film 614, respectively. The first lead layer 61
Each of 6a and 616b has, for example, a structure in which a permanent magnet film and a conductive film are laminated. The permanent magnet film is made of, for example, an alloy of cobalt and platinum (CoPt alloy), and the conductive film is made of, for example, tantalum (Ta).

【0070】図9に示したように、第1リード層616
a,616bには、エアベアリング面603と反対側に
おいて、例えば、銅(Cu)からなる第2リード層61
7a,617bがそれぞれ電気的に接続されている。こ
れらの第2リード層617a,617bは、第1リード
層616a,616bからエアベアリング面603と反
対側に向かってそれぞれ延在しており、第1リード層6
16a,616bと同様に、第1のシールドギャップ膜
612と第2のシールドギャップ膜614との間にそれ
ぞれ形成されている。
As shown in FIG. 9, the first lead layer 616
The second lead layer 61 made of, for example, copper (Cu) is provided on the side opposite to the air bearing surface 603 on the side a and 616b.
7a and 617b are electrically connected. These second lead layers 617a and 617b extend from the first lead layers 616a and 616b toward the side opposite to the air bearing surface 603, respectively.
Similarly to 16a and 616b, they are formed between the first shield gap film 612 and the second shield gap film 614, respectively.

【0071】記録ヘッド620は、記録ギャップ62
1,フォトレジスト622,薄膜コイル623,フォト
レジスト624,薄膜コイル625,フォトレジスト6
26および第2の磁極627が第2のシールド膜615
の側から順に積層された構造を有している。記録ギャッ
プ621は、例えば、酸化アルミニウムなどの絶縁材料
により構成されている。この記録ギャップ621は、薄
膜コイル623,625の中心部付近に開口621aを
有しており、第2のシールド膜615と第2の磁極62
7とを接触させてそれらを磁気的に連結させるようにな
っている。
The recording head 620 has the recording gap 62
1, photoresist 622, thin film coil 623, photoresist 624, thin film coil 625, photoresist 6
26 and the second magnetic pole 627 are connected to the second shield film 615.
From the side. The recording gap 621 is made of, for example, an insulating material such as aluminum oxide. The recording gap 621 has an opening 621a near the center of the thin-film coils 623 and 625, and the second shield film 615 and the second magnetic pole 62
7 are brought into contact with each other to connect them magnetically.

【0072】フォトレジスト622のエアベアリング面
603の側の端部からエアベアリング面603までの長
さは、スロートハイトHTH(Throat Height)と呼ばれ、
記録ヘッドの記録特性を左右するものである。フォトレ
ジスト622は、エアベアリング面603との間に若干
の間隔を開けて配置されており、エアベアリング面60
3の近傍においては第2の磁極627が記録ギャップ6
21に接触するようになっている。また、フォトレジス
ト622は、記録ギャップ621の開口621aに対応
する位置に同様の開口622aを有しており、第2のシ
ールド膜615と第2の磁極627とを接触させるよう
になっている。薄膜コイル623,625は、フォトレ
ジスト622に対応する位置にそれぞれ配置されてい
る。フォトレジスト624,626は、薄膜コイル62
3,625の絶縁性を確保するためのものであり、薄膜
コイル623,625に対応する位置にそれぞれ形成さ
れている。
The length from the end of the photoresist 622 on the side of the air bearing surface 603 to the air bearing surface 603 is called a throat height HTH (Throat Height).
It affects the recording characteristics of the recording head. The photoresist 622 is disposed at a slight distance from the air bearing surface 603, and
3, the second magnetic pole 627 has a recording gap 6.
21. Further, the photoresist 622 has a similar opening 622a at a position corresponding to the opening 621a of the recording gap 621, so that the second shield film 615 and the second magnetic pole 627 are brought into contact with each other. The thin film coils 623 and 625 are arranged at positions corresponding to the photoresist 622, respectively. The photoresists 624 and 626 form the thin film coil 62
3, 625 are provided at positions corresponding to the thin-film coils 623, 625, respectively.

【0073】第2の磁極627は、例えば、NiFe合
金あるいは窒化鉄などの磁性材料により構成されてい
る。第2の磁極627は、エアベアリング面603から
薄膜コイル623,625の中心部近傍まで延長されて
おり、エアベアリング面603の近傍においては記録ギ
ャップ621と接触している。また、薄膜コイル62
3,625の中心部近傍においては第2のシールド膜6
15と接触しており、第2のシールド膜615と磁気的
に連結している。
The second magnetic pole 627 is made of a magnetic material such as a NiFe alloy or iron nitride. The second magnetic pole 627 extends from the air bearing surface 603 to near the center of the thin film coils 623 and 625, and is in contact with the recording gap 621 near the air bearing surface 603. In addition, the thin film coil 62
In the vicinity of the central portion of the third shield film
15 and is magnetically connected to the second shield film 615.

【0074】図8(B)に示したように、エアベアリン
グ面603における第2の磁極627,記録ギャップ6
21および第2のシールド膜615のうち記録ギャップ
621と接触している部分の各位置は、一列に整ってお
り、いわゆるトリム(Trim)構造となっている。この構
造は、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がり
による実効トラック幅の増加を防止するのに有効であ
る。
As shown in FIG. 8B, the second magnetic pole 627 and the recording gap 6 on the air bearing surface 603
The positions of the portions of the first and second shield films 615 that are in contact with the recording gap 621 are arranged in a line, and have a so-called trim (Trim) structure. This structure is effective for preventing an increase in the effective track width due to the spread of the magnetic flux generated when writing in a narrow track.

【0075】なお、記録ヘッド620の再生ヘッド61
0と反対側(図8においては上)には、全面を覆うよう
にオーバーコート604が形成されている。オーバーコ
ート604は、例えば、酸化アルミニウムなどの絶縁材
料により構成されている。ちなみに、図9ではオーバー
コート604を省略して表している。
The reproducing head 61 of the recording head 620
An overcoat 604 is formed on the side opposite to 0 (the upper side in FIG. 8) so as to cover the entire surface. The overcoat 604 is made of, for example, an insulating material such as aluminum oxide. Incidentally, in FIG. 9, the overcoat 604 is omitted.

【0076】このような構造の薄膜磁気ヘッドは、次の
ように作用する。すなわち、記録ヘッド620の薄膜コ
イル623,625に電流を流すことにより、書き込み
用の磁束を発生させ、図示しない磁気記録媒体に情報を
記録する。また、再生ヘッド610のGMR膜613に
センス電流を流し、図示しない磁気記録媒体からの信号
磁界を検出することにより、図示しない磁気記録媒体に
記録されている情報を読み出す。
The thin-film magnetic head having such a structure operates as follows. That is, a current is applied to the thin-film coils 623 and 625 of the recording head 620 to generate a magnetic flux for writing, thereby recording information on a magnetic recording medium (not shown). Further, by passing a sense current through the GMR film 613 of the reproducing head 610 and detecting a signal magnetic field from a magnetic recording medium (not shown), information recorded on the magnetic recording medium (not shown) is read.

【0077】図10は、スピンバルブ膜構造を有するG
MR膜613を含むMR素子750を表す図であり、再
生ヘッド610のエアベアリング面603と平行な断面
(図8(B))の一部を拡大して表したものである。本
実施の形態のMR素子750のGMR膜613は、第1
のシールドギャップ膜612の上に、例えばTaからな
る下地層(図示せず)と、例えばNiFe(パーマロ
イ)およびCo(コバルト)からなるフリー層751
と、例えばCu(銅)からなる非磁性金属層752と、
例えばCo(コバルト)からなる磁性層であるピンド(p
inned)層753と、例えばPtMn(白金−マンガン)
からなる反強磁性層754とを順に積層したものであ
る。反強磁性層754は、Ta等からなる保護層758
によって覆われている。
FIG. 10 shows a G having a spin valve film structure.
FIG. 9 is a diagram illustrating an MR element 750 including an MR film 613, and is an enlarged view of a part of a cross section (FIG. 8B) parallel to an air bearing surface 603 of a reproducing head 610. The GMR film 613 of the MR element 750 of the present embodiment
On the shield gap film 612, an underlayer (not shown) made of, for example, Ta and a free layer 751 made of, for example, NiFe (permalloy) and Co (cobalt)
A non-magnetic metal layer 752 made of, for example, Cu (copper);
For example, a pinned (p) magnetic layer made of Co (cobalt)
inned) layer 753 and, for example, PtMn (platinum-manganese)
And an antiferromagnetic layer 754 composed of The antiferromagnetic layer 754 includes a protective layer 758 made of Ta or the like.
Covered by

【0078】ピンド層753と反強磁性層754とを積
層した状態で例えば摂氏250度で熱処理すると、ピン
ド層753と反強磁性層754の界面での交換結合によ
り、ピンド層753の磁化の方向が固定されるようにな
っている。なお、ピンド層753の磁化の方向は、例え
ば図10におけるY方向(紙面と垂直な方向)へ固定さ
れるものとする。
When the pinned layer 753 and the antiferromagnetic layer 754 are stacked and heat-treated at, for example, 250 degrees Celsius, the exchange coupling at the interface between the pinned layer 753 and the antiferromagnetic layer 754 causes the magnetization direction of the pinned layer 753 to change. Is fixed. Note that the magnetization direction of the pinned layer 753 is fixed, for example, in the Y direction (a direction perpendicular to the paper surface) in FIG.

【0079】GMR膜613の図10におけるX方向
(図の左右方向)の両側には、フリー層751の磁化方
向を揃えてノイズ(いわゆるバルクハウゼンノイズ)の
発生を抑えるための縦バイアスを発生するバイアス印加
膜が設けられている。このバイアス印加膜は、例えば、
バイアス用強磁性層755a,755bと、このバイア
ス用強磁性層755a,755bの上にそれぞれ積層さ
れたバイアス用反強磁性層756a,756bの2層で
構成されている。バイアス用強磁性層755aとバイア
ス用反強磁性層756aとの界面、およびバイアス用強
磁性層755bとバイアス用反強磁性層756bとの界
面における交換結合により、フリー層751に対する縦
方向(図10におけるX方向)のバイアス磁場が発生す
るようになっている。
On both sides of the GMR film 613 in the X direction (left-right direction in FIG. 10) in FIG. 10, a longitudinal bias for suppressing the generation of noise (so-called Barkhausen noise) is generated by aligning the magnetization directions of the free layer 751. A bias application film is provided. This bias applying film is, for example,
It is composed of two layers of bias ferromagnetic layers 755a and 755b and bias antiferromagnetic layers 756a and 756b laminated on the bias ferromagnetic layers 755a and 755b, respectively. Due to exchange coupling at the interface between the ferromagnetic layer for bias 755a and the antiferromagnetic layer for bias 756a and the interface between the ferromagnetic layer for bias 755b and the antiferromagnetic layer for bias 756b, the vertical direction with respect to the free layer 751 (FIG. (In the X direction).

【0080】バイアス用反強磁性層756a,756b
の上には、それぞれ、第1のリード層616a,616
b(図8(B)および図9参照)が形成されている。な
お、図8および図9では、図10で示したバイアス用強
磁性層755a,755bおよびバイアス用反強磁性層
756a,756bの図示を省略している。なお、図1
0では、第1のリード層616a,616bがGMR膜
613に接触していないように描いてあるが、実際に
は、第1のリード層616a,616bは、回り込んで
GMR膜613に接触している。
Anti-ferromagnetic layers for bias 756a, 756b
Above the first lead layers 616a and 616, respectively.
b (see FIGS. 8B and 9). 8 and 9, illustration of the bias ferromagnetic layers 755a and 755b and the bias antiferromagnetic layers 756a and 756b shown in FIG. 10 is omitted. FIG.
At 0, the first lead layers 616a and 616b are drawn so as not to be in contact with the GMR film 613. However, actually, the first lead layers 616a and 616b wrap around and come into contact with the GMR film 613. ing.

【0081】[多層構造膜の特性例]図11は、本実施
の形態の成膜処理装置により得られた多層構造膜の特性
と、従来の成膜処理装置により得られた多層構造膜の特
性とを比較して表すものである。この図で、特性データ
αは、以下に示したような7層構造のスピンバルブ膜
を、本実施の形態の成膜処理装置(すなわち、基板の搬
送中、搬送室をアルゴン雰囲気に保持するようにした成
膜処理装置)を用いて形成した場合における膜特性を表
す。また、特性データβは、同じ7層構造のスピンバル
ブ膜を、従来の成膜処理装置(すなわち、基板の搬送
中、搬送室を単に高真空状態に維持するようにした成膜
処理装置)を用いて形成した場合における膜特性を表
す。
[Example of Characteristics of Multilayer Structure Film] FIG. 11 shows the characteristics of the multilayer structure film obtained by the film forming apparatus of the present embodiment and the characteristics of the multilayer structure film obtained by the conventional film forming apparatus. Is compared with and expressed. In this figure, the characteristic data α indicates that a spin valve film having a seven-layer structure as described below is used to deposit a spin chamber film in the film forming apparatus of this embodiment (that is, to hold the transfer chamber in an argon atmosphere during transfer of the substrate). The film characteristics when the film is formed using the above-described film forming apparatus are shown. In addition, the characteristic data β indicates that the same seven-layer spin valve film is processed by a conventional film forming apparatus (that is, a film forming apparatus in which the transfer chamber is simply maintained in a high vacuum state during the transfer of the substrate). It shows the film characteristics in the case of forming using.

【0082】第1層:Ta,膜厚5nm 第2層:NiFe,膜厚7nm 第3層:Co,膜厚1nm 第4層:Cu,膜厚3nm 第5層:Co,膜厚2nm 第6層:PtMn,膜厚25nm 第7層:Ta,膜厚5nmFirst layer: Ta, thickness 5 nm Second layer: NiFe, thickness 7 nm Third layer: Co, thickness 1 nm Fourth layer: Cu, thickness 3 nm Fifth layer: Co, thickness 2 nm Sixth Layer: PtMn, thickness 25 nm Seventh layer: Ta, thickness 5 nm

【0083】なお、層番号は、積層構造の下層から順に
第1層〜第7層として表記している。
The layer numbers are expressed as the first to seventh layers in order from the lower layer of the laminated structure.

【0084】ここで、第1層(Ta)はフリー層751
の下地層に対応し、第2層(NiFe)および第3層
(Co)はフリー層751に対応し、第4層(Cu)は
非磁性金属層752に対応し、第5層(Co)はピンド
層753に対応し、第6層(PtMn)は反強磁性膜7
54に対応し、第7層(Ta)は保護膜758に対応す
るものである。
Here, the first layer (Ta) is a free layer 751
, The second layer (NiFe) and the third layer (Co) correspond to the free layer 751, the fourth layer (Cu) corresponds to the nonmagnetic metal layer 752, and the fifth layer (Co). Corresponds to the pinned layer 753, and the sixth layer (PtMn) corresponds to the antiferromagnetic film 7.
The seventh layer (Ta) corresponds to the protective film 758 corresponding to 54.

【0085】本実験結果は、第1成膜室30において第
1層(Ta)〜第5層(Co)を成膜したのち、基板1
を第1成膜室30から搬送室50を経て第2成膜室40
へと移動させ、さらに、第2成膜室40において第6層
(PtMn)および第7層(Ta)を成膜した場合に得
られたものである。ここで、本実施の形態では、基板1
の移動中における搬送室50のアルゴンガス圧を0.7
×10-4Pa程度とした。一方、比較例では、基板1の
移動中における搬送室50の真空度を0.7×10-8
a程度とした。これにより、第5層(Co)の成膜工程
と第6層(PtMn)の成膜工程との間の搬送途中にお
ける搬送室50内の雰囲気の違いによって、スピンバル
ブ膜の特性が後述するように大きく影響を受けることが
明らかとなった。
The result of this experiment is that the first layer (Ta) to the fifth layer (Co) are formed in the first film forming chamber 30 and then the substrate 1 is formed.
From the first film forming chamber 30 via the transfer chamber 50 to the second film forming chamber 40
, And further obtained when the sixth layer (PtMn) and the seventh layer (Ta) are formed in the second film forming chamber 40. Here, in the present embodiment, the substrate 1
The argon gas pressure in the transfer chamber 50 during the movement of
It was about × 10 −4 Pa. On the other hand, in the comparative example, the degree of vacuum of the transfer chamber 50 during the movement of the substrate 1 was set to 0.7 × 10 −8 P
a. As a result, the characteristics of the spin valve film will be described later due to the difference in atmosphere in the transfer chamber 50 during the transfer between the fifth layer (Co) film formation step and the sixth layer (PtMn) film formation step. It became clear that it was greatly affected.

【0086】なお、図11に示した特性データのうち、
MR変化率は、多層構造のスピンバルブ膜全体としての
磁気抵抗効果の変化率を表すもので、磁気検出感度( 読
み出し感度) を示す。より具体的には、このMR変化率
は、外部磁界が所定の大きさだけ(例えば、±100O
e(エルステッド)程度)変化したときのスピンバルブ
膜の抵抗値の変化率を測定したもので、単位は%であ
る。ヒステリシスHcは、GMR膜613のうちのフリ
ー層751のヒステリシスを測定したもので、単位はO
eである。シート抵抗は、スピンバルブ膜全体としての
シート抵抗を測定したもので、単位はΩ/□である。交
換磁界Hexは、Coからなるピンド層753とPtMn
からなる反強磁性層754との間の交換磁界を測定した
もので、単位はOeである。
In the characteristic data shown in FIG.
The MR change rate represents the change rate of the magnetoresistance effect of the entire spin valve film having a multilayer structure, and indicates the magnetic detection sensitivity (readout sensitivity). More specifically, the rate of change in MR is such that the external magnetic field has a predetermined magnitude (for example, ± 100 O).
The rate of change of the resistance value of the spin valve film when it changes by about e (oersted) is measured, and the unit is%. The hysteresis Hc is obtained by measuring the hysteresis of the free layer 751 of the GMR film 613, and has a unit of O.
e. The sheet resistance is a value obtained by measuring the sheet resistance of the entire spin valve film, and the unit is Ω / □. The exchange magnetic field Hex is the same as that of the pinned layer 753 made of Co and PtMn.
It is a measurement of the exchange magnetic field between the anti-ferromagnetic layer 754 made of and the unit is Oe.

【0087】図11から明らかなように、MR変化率
は、比較例における値(5.2%)に比べて、本実施の
形態では7.0%と向上している。ヒステリシスHc
は、比較例における値(2.0Oe)に比べて、本実施
の形態では0.2Oeと小さくなっている。シート抵抗
は、比較例における値(12.5Ω/□)に比べて、本
実施の形態では11.5Ω/□と小さくなっている。ま
た、交換磁界Hexは、比較例における値(500Oe)
に比べて、本実施の形態では800Oeと向上してい
る。すなわち、測定したすべての項目において、本実施
の形態に係る成膜処理装置により成膜したスピンバルブ
膜は、優れた性能を示した。
As is clear from FIG. 11, the MR change rate is improved to 7.0% in the present embodiment, compared to the value (5.2%) in the comparative example. Hysteresis Hc
Is 0.2 Oe smaller in the present embodiment than the value (2.0 Oe) in the comparative example. The sheet resistance is 11.5 Ω / □ in the present embodiment, which is smaller than the value (12.5 Ω / □) in the comparative example. The exchange magnetic field Hex is the value (500 Oe) in the comparative example.
In the present embodiment, it is increased to 800 Oe. That is, in all the measured items, the spin valve film formed by the film forming apparatus according to the present embodiment showed excellent performance.

【0088】以上のように、本実施の形態に係る成膜処
理装置によれば、複数の処理室を有する成膜処理装置を
用いて基板に多層の成膜処理を行う場合において、この
基板を各処理室間で相互に移動させる際に搬送室50に
アルゴンガスを導入して、その基板が不活性ガス雰囲気
中を通過するようにしたので、従来において基板が搬送
室を通過する際に発生していた汚染の問題を低減でき、
膜質の品位およびその安定性を向上させることができ
る。
As described above, according to the film forming apparatus of the present embodiment, when performing a multi-layer film forming process on a substrate using a film forming apparatus having a plurality of processing chambers, Argon gas was introduced into the transfer chamber 50 when moving between the processing chambers to allow the substrate to pass through an inert gas atmosphere. Pollution problems,
The quality of the film quality and its stability can be improved.

【0089】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、成膜処理装置が1つのクリーニング室と2つの
成膜室とを備える場合について説明したが、これと異な
る数のクリーニング室または成膜室を備えるように構成
することも可能である。
Although the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the case where the film forming apparatus includes one cleaning chamber and two film forming chambers has been described. However, a different number of cleaning chambers or film forming chambers may be provided. Is also possible.

【0090】また、搬送室50に導入する不活性ガス
は、アルゴンガスには限定されず、他の不活性ガスであ
ってもよい。例えば、ヘリウム(He)、ネオン(N
e)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、ラドン
(Rn)等でもよい。
The inert gas introduced into the transfer chamber 50 is not limited to argon gas, but may be another inert gas. For example, helium (He), neon (N
e), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) and the like.

【0091】また、上記実施の形態では、基板クリーニ
ング工程ののちは、搬送室50の中を常時アルゴンガス
で満たすようにしたが、本発明はこれに限定されず、基
板1が第1成膜室30および第2成膜室40においてそ
れぞれの処理を受けている間は、搬送室50を高真空状
態に排気し、搬送時のみアルゴンガスを搬送室に導入す
るようにしてもよい。この場合には、アルゴンガスの使
用量を低減できると共に、搬送室50の排気ポンプ51
0の負荷を軽減することができる。
Further, in the above embodiment, after the substrate cleaning step, the inside of the transfer chamber 50 is always filled with the argon gas. However, the present invention is not limited to this. The transfer chamber 50 may be evacuated to a high vacuum while receiving the respective processes in the chamber 30 and the second film formation chamber 40, and the argon gas may be introduced into the transfer chamber only during transfer. In this case, the use amount of the argon gas can be reduced, and the exhaust pump 51 of the transfer chamber 50 can be used.
0 can be reduced.

【0092】また、上記実施の形態では、薄膜形成工程
をスパッタリングによって行うものとして説明したが、
本発明はこれに限定されず、他の成膜方法にも適用する
ことが可能である。例えば、真空蒸着による薄膜形成に
も適用可能である。
In the above embodiment, the description has been made assuming that the thin film forming step is performed by sputtering.
The present invention is not limited to this, and can be applied to other film formation methods. For example, the present invention can be applied to thin film formation by vacuum evaporation.

【0093】また、上記実施の形態では、枚葉型のマル
チチャンバ成膜処理装置を例に説明したが、本発明は、
このほか、例えばインライン型のマルチチャンバ成膜処
理装置にも適用可能である。この場合には、各チャンバ
間を連結するゲート部を二重ゲート構造とし、基板がゲ
ートを通過する際に2つのゲートバルブ間に不活性ガス
を導入するようにすればよい。
Further, in the above-described embodiment, a single wafer type multi-chamber film forming apparatus has been described as an example.
In addition, the present invention is applicable to, for example, an in-line type multi-chamber film forming apparatus. In this case, the gate portion connecting the chambers may have a double gate structure, and an inert gas may be introduced between the two gate valves when the substrate passes through the gate.

【0094】また、本実施の形態では、薄膜磁気ヘッド
で用いられる多層構造の磁気抵抗効果膜を例に説明した
が、本発明の適用対象はこれに限定されず、他のデバイ
ス、例えば磁気センサや加速度センサ等の検出デバイス
等に用いられる多層構造の磁気抵抗効果膜の形成にも適
用可能である。
Further, in the present embodiment, the explanation has been given by taking the multi-layer structure magnetoresistive film used in the thin film magnetic head as an example, but the present invention is not limited to this, and other devices such as a magnetic sensor can be used. The present invention can also be applied to the formation of a multi-layered magnetoresistive film used for detection devices such as acceleration sensors and acceleration sensors.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1から請求
項11のいずれか1項に記載の成膜処理装置、または請
求項12から請求項19のいずれか1項に記載の成膜処
理方法によれば、処理室に収容された基板に対してそれ
ぞれ所定の成膜処理を施すと共に、少なくとも、基板が
複数の処理室の間を相互に移動する際には、連結部雰囲
気保持手段により、連結部を所定の不活性ガス雰囲気状
態に保持するようにしたので、従来において各処理室間
での基板搬送の際に発生していた汚染の問題を低減で
き、形成される膜質の品位の向上とその安定性の向上と
が可能になるという効果を奏する。
As described above, the film-forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, or the film-forming apparatus according to any one of claims 12 to 19. According to the method, a predetermined film forming process is performed on each of the substrates housed in the processing chamber, and at least when the substrate moves between the plurality of processing chambers, at least when the substrate moves between the plurality of processing chambers, Since the connecting portion is maintained in a predetermined inert gas atmosphere state, it is possible to reduce the problem of contamination which has conventionally occurred during the transfer of the substrate between the processing chambers, and to improve the quality of the formed film. This has the effect of making it possible to improve and improve its stability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る成膜処理装置の全
体構成を表す平面図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating an overall configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII-II 矢視断面を一部破断にて表す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のIII-III 矢視断面を一部破断にて表す断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a section taken along line III-III of FIG.

【図4】図1のIII-III 矢視断面を一部破断にて表す他
の(状態での)断面図である。
FIG. 4 is another sectional view (in a state) showing a sectional view taken along line III-III of FIG.

【図5】この成膜処理装置の動作の一部を説明するため
の流れ図である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a part of the operation of the film forming apparatus.

【図6】図5に続く動作を説明するための流れ図であ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation following FIG. 5;

【図7】図6に続く動作を説明するための流れ図であ
る。
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation following FIG. 6;

【図8】成膜対象である薄膜磁気ヘッドの一構造例を表
す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structural example of a thin-film magnetic head to be formed into a film.

【図9】成膜対象である薄膜磁気ヘッドの一構造例を表
す平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating a structural example of a thin-film magnetic head to be formed.

【図10】成膜対象である薄膜磁気ヘッドの要部(巨大
磁気抵抗効果膜)を拡大して表した断面図である。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part (giant magnetoresistive film) of a thin film magnetic head to be formed.

【図11】本実施の形態に係る成膜処理装置と比較例に
係る成膜処理装置とによって形成された各スピンバルブ
膜の特性を比較して表す比較図である。
FIG. 11 is a comparison diagram showing the characteristics of spin valve films formed by a film forming apparatus according to the present embodiment and a film forming apparatus according to a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、10…ロードアンロード室、20…クリーニ
ング室、30…第1成膜室、40…第2成膜室、50…
搬送室、501…搬送アーム、505…ガス導入管、5
06…バルブ、507…流量計。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 10 ... Load / unload chamber, 20 ... Cleaning chamber, 30 ... 1st film-forming chamber, 40 ... 2nd film-forming chamber, 50 ...
Transfer chamber, 501: transfer arm, 505: gas introduction pipe, 5
06 ... Valve, 507 ... Flow meter.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 減圧状態に保持されると共に、収容し
た基板に対してそれぞれ所定の成膜処理を施す複数の処
理室と、 前記複数の処理室の間を連結する連結部と、 少なくとも、前記基板が前記複数の処理室の間を相互に
移動する際に、前記連結部を所定の不活性ガス雰囲気状
態に保持する連結部雰囲気保持手段とを備えたことを特
徴とする成膜処理装置。
1. A plurality of processing chambers, each of which is maintained in a reduced pressure state and performs a predetermined film forming process on a contained substrate, and a connecting portion connecting the plurality of processing chambers, A film formation processing apparatus comprising: a connection part atmosphere holding means for holding the connection part in a predetermined inert gas atmosphere state when the substrate moves between the plurality of processing chambers.
【請求項2】 前記連結部は、前記複数の処理室のす
べてに対して共通に隣接するように配置された共通室を
構成するものであることを特徴とする請求項1に記載の
成膜処理装置。
2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the connecting portion constitutes a common chamber arranged so as to be commonly adjacent to all of the plurality of processing chambers. Processing equipment.
【請求項3】 前記共通室は、前記基板を前記各処理
室間で相互に搬送可能な搬送機構を備えた基板搬送室を
構成するものであることを特徴とする請求項2に記載の
成膜処理装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein said common chamber forms a substrate transfer chamber provided with a transfer mechanism capable of transferring the substrate between the respective processing chambers. Membrane processing equipment.
【請求項4】 前記複数の処理室は、前記基板に対し
て所定の膜を形成するための少なくとも1つの成膜室を
含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれ
か1項に記載の成膜処理装置。
4. The processing chamber according to claim 1, wherein the plurality of processing chambers include at least one film forming chamber for forming a predetermined film on the substrate. 3. The film forming apparatus according to item 1.
【請求項5】 前記複数の処理室は、少なくとも、 前記基板に対して少なくとも1つの膜を形成するための
1の成膜室と、 前記基板に対して少なくとも他の1つの膜を形成するた
めの他の成膜室とを含み、 前記基板に対して多層膜を形成可能であるように構成さ
れていることを特徴とする請求項4に記載の成膜処理装
置。
5. The plurality of processing chambers includes at least one film forming chamber for forming at least one film on the substrate, and at least one other film on the substrate. The film formation processing apparatus according to claim 4, further comprising: another film formation chamber, wherein a multi-layer film can be formed on the substrate.
【請求項6】 前記成膜室は、スパッタリングによる成
膜を行うための処理室であることを特徴とする請求項4
または請求項5に記載の成膜処理装置。
6. The film forming chamber according to claim 4, wherein the film forming chamber is a processing chamber for forming a film by sputtering.
Alternatively, the film forming apparatus according to claim 5.
【請求項7】 前記複数の処理室は、前記基板の表面を
クリーニングするための少なくとも1つのクリーニング
室を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項6のい
ずれか1項に記載の成膜処理装置。
7. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of processing chambers include at least one cleaning chamber for cleaning a surface of the substrate. Processing equipment.
【請求項8】 さらに、 前記基板を大気圧雰囲気から減圧雰囲気中に導入するた
めの少なくとも1つの基板導入室を備えたことを特徴と
する請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の成
膜処理装置。
8. The apparatus according to claim 1, further comprising at least one substrate introduction chamber for introducing said substrate from an atmospheric pressure atmosphere to a reduced pressure atmosphere. Film forming apparatus.
【請求項9】 前記不活性ガスは、アルゴン(Ar)ガ
スであることを特徴とする請求項1ないし請求項8のい
ずれか1項に記載の成膜処理装置。
9. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the inert gas is an argon (Ar) gas.
【請求項10】 さらに、 少なくとも、前記基板がいずれかの処理室内に配置され
ている状態において、その処理室内を不活性ガス雰囲気
状態に保持する処理室雰囲気保持手段を備えたことを特
徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載
の成膜処理装置。
10. A processing chamber atmosphere holding means for holding at least the processing chamber in an inert gas atmosphere state when the substrate is placed in one of the processing chambers. The film forming apparatus according to claim 1.
【請求項11】 前記所定の成膜処理は、 多層膜を含んで構成されると共に外部磁界に応じて電気
抵抗特性が変化する磁気抵抗効果素子、を形成するため
のものであることを特徴とする請求項1ないし請求項1
0のいずれか1項に記載の成膜処理装置。
11. The predetermined film forming process is for forming a magnetoresistive effect element including a multilayer film and having an electric resistance characteristic changed according to an external magnetic field. Claim 1 to Claim 1
0. The film formation processing apparatus according to any one of 0.
【請求項12】 減圧状態に保持可能な複数の処理室を
有する成膜処理装置を用いて所定の基板に対する成膜処
理を行う成膜処理方法であって、 前記処理室に収容された前記基板に対して所定の成膜処
理を施す工程と、 前記基板を所定の不活性ガス雰囲気中に保持しつつ、こ
の基板を各処理室で相互に移動させる工程とを含むこと
を特徴とする成膜処理方法。
12. A film forming method for performing a film forming process on a predetermined substrate using a film forming apparatus having a plurality of processing chambers capable of maintaining a reduced pressure, wherein the substrate housed in the processing chamber is provided. A step of performing a predetermined film forming process on the substrate, and a step of mutually moving the substrate in each processing chamber while maintaining the substrate in a predetermined inert gas atmosphere. Processing method.
【請求項13】 前記成膜処理を施す工程は、 前記基板に対して所定の膜を形成するための少なくとも
1つの成膜工程を含むことを特徴とする請求項12に記
載の成膜処理方法。
13. The film forming method according to claim 12, wherein the step of performing the film forming processing includes at least one film forming step for forming a predetermined film on the substrate. .
【請求項14】 前記成膜工程は、少なくとも、 いずれか1の処理室に収容した前記基板に対して少なく
とも1つの膜を形成する工程と、 他の処理室に収容した前記基板に対して少なくとも1つ
の他の膜を形成する工程とを含み、 前記基板に多層膜を形成するようにしたことを特徴とす
る請求項13に記載の成膜処理方法。
14. The film forming step includes: forming at least one film on the substrate housed in one of the processing chambers; and forming at least one film on the substrate housed in another processing chamber. 14. The film forming method according to claim 13, further comprising the step of forming one other film, wherein a multilayer film is formed on the substrate.
【請求項15】 前記所定の成膜処理を施す工程は、ス
パッタリングによる成膜工程を含むことを特徴とする請
求項12ないし請求項14のいずれか1項に記載の成膜
処理方法。
15. The film forming method according to claim 12, wherein the step of performing the predetermined film forming process includes a film forming step by sputtering.
【請求項16】 前記所定の成膜処理を施す工程は、前
記基板の表面をクリーニングする工程を含むことを特徴
とする請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記
載の成膜処理方法。
16. The film forming method according to claim 12, wherein the step of performing the predetermined film forming process includes a step of cleaning a surface of the substrate. .
【請求項17】 前記不活性ガスとしてアルゴン(A
r)ガスを用いることを特徴とする請求項12ないし請
求項16のいずれか1項に記載の成膜処理方法。
17. Argon (A) as the inert gas.
17. The film forming method according to claim 12, wherein r) gas is used.
【請求項18】 さらに、 前記基板がいずれかの処理室内に配置されている状態に
おいても、その処理室内を不活性ガス雰囲気状態に保持
するようにしたことを特徴とする請求項12ないし請求
項17のいずれか1項に記載の成膜処理方法。
18. The apparatus according to claim 12, wherein even when the substrate is placed in any one of the processing chambers, the processing chamber is maintained in an inert gas atmosphere state. 18. The film forming method according to any one of items 17 to 17.
【請求項19】 前記所定の成膜処理は、 多層膜を含んで構成されると共に外部磁界に応じて電気
抵抗特性が変化する磁気抵抗効果素子、を形成するため
のものであることを特徴とする請求項12ないし請求項
18のいずれか1項に記載の成膜処理方法。
19. The method according to claim 19, wherein the predetermined film forming process is for forming a magnetoresistive element including a multilayer film and having an electric resistance characteristic that changes according to an external magnetic field. The film forming method according to any one of claims 12 to 18, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010278031A (en) * 2009-05-26 2010-12-09 Nec Tokin Corp Apparatus for manufacturing ferrite thin film
JP2020517832A (en) * 2017-04-27 2020-06-18 エヴァテック・アーゲー Soft magnetic multilayer deposition apparatus, method of manufacture, and magnetic multilayer

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