JP2003183825A - Apparatus for manufacturing multilayer film, and method and apparatus for manufacturing vertical magnetic recording medium - Google Patents

Apparatus for manufacturing multilayer film, and method and apparatus for manufacturing vertical magnetic recording medium

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JP2003183825A
JP2003183825A JP2002257184A JP2002257184A JP2003183825A JP 2003183825 A JP2003183825 A JP 2003183825A JP 2002257184 A JP2002257184 A JP 2002257184A JP 2002257184 A JP2002257184 A JP 2002257184A JP 2003183825 A JP2003183825 A JP 2003183825A
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真司 古川
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徹哉 遠藤
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美保 坂井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for manufacturing a multilayer film of high quality, which does not make a mechanism so largely scaled and provides the excellent productivity. <P>SOLUTION: The apparatus for manufacturing the multilayer film comprises a film forming chamber 1 for forming the multilayer film by sputtering, a cathode unit 3 having three targets 30, and a main rotation mechanism for rotating each target 30 around a rotation axis coaxial to a circumference tracing center of each target 30, both in the chamber 1. Substrate holders 90 hold two pieces of substrates 9 so as to make the center axis of each substrate 90 perpendicularly intersect with the circumference which traces the center of each target 30. A screening tool 39 and a shielding plate 391 prevent sputtered particles which are emitted from the target 30, from mixing with the sputtered particles from the other target 30. A magnet mechanism 5 for magnetron discharge is arranged behind each target 30, and revolves together with the target 30 by the action of the main rotation mechanism, while rotating around the center axis of the target 30 by the action of a secondary rotation mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本願の発明は、基板の表面に
スパッタリングにより多層膜を作成する多層膜作成装置
に関し、特に、垂直磁気記録媒体の製造に好適に使用さ
れる多層膜作成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-layer film forming apparatus for forming a multi-layer film on a surface of a substrate by sputtering, and more particularly to a multi-layer film forming apparatus preferably used for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板の表面に所定の薄膜を作成すること
は、LSI(大規模集積回路)等の電子デバイス、LC
D(液晶ディスプレイ)等の表示デバイス、磁気記録デ
ィスク等の記録媒体を始めとする各種製品の製造に広く
行われている。このような薄膜作成には、品質の良い薄
膜を高速に作成できることから、スパッタリングが多く
採用されている。このようなスパッタリングによる薄膜
作成においては、製品の機能を満足するため、所望の多
層膜を作成することがある。例えば、磁気記録媒体の製
造においては、基板上に下地膜を作成し、その上に磁気
記録層として磁性膜を積層する。磁性膜も一種ではな
く、幾つかの異なる磁性膜を積層することが多い。
2. Description of the Related Art The formation of a predetermined thin film on the surface of a substrate is performed by electronic devices such as LSI (Large Scale Integrated Circuit), LC.
It is widely used in the manufacture of various products including display devices such as D (liquid crystal display) and recording media such as magnetic recording disks. For forming such a thin film, sputtering is often used because a high quality thin film can be formed at high speed. In forming a thin film by such sputtering, a desired multilayer film may be formed in order to satisfy the function of the product. For example, in manufacturing a magnetic recording medium, a base film is formed on a substrate, and a magnetic film is laminated as a magnetic recording layer on the base film. The magnetic film is not limited to one kind, and several different magnetic films are often laminated.

【0003】このような多層膜を作成する多層膜作成装
置は、内部で薄膜が作成されるチャンバー(以下、成膜
チャンバー)の構成において、大きく分けて二つのパタ
ーンがある。一つは、一つの成膜チャンバーで多層膜を
作成する構成である。この場合は、一つの成膜チャンバ
ー内に複数のターゲットがあり、基板は、各ターゲット
に対向する位置に順次搬送される。もう一つは、各薄膜
がそれぞれ専用の成膜チャンバーで作成されるよう、薄
膜を積層する数だけ成膜チャンバーを設ける構成であ
る。基板は、各成膜チャンバーに順次搬送され、成膜さ
れる。
In a multilayer film forming apparatus for forming such a multilayer film, there are roughly two patterns in the structure of a chamber in which a thin film is formed (hereinafter referred to as a film forming chamber). One is a structure in which a multilayer film is formed in one film forming chamber. In this case, there are a plurality of targets in one film forming chamber, and the substrate is sequentially transported to a position facing each target. The other is a configuration in which as many film forming chambers as the thin films are stacked so that each thin film is formed in a dedicated film forming chamber. The substrate is sequentially transferred to each film forming chamber to form a film.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前者の単一チャンバー
の構成では、ターゲット相互の汚損の問題がある。つま
り、ある層の薄膜を作成している際、別の層の薄膜を作
成するターゲットからのスパッタ粒子(スパッタにより
ターゲットから放出された粒子、通常は原子)が基板に
到達してしまうことがある。このため、各層の薄膜の品
質が低下し易いという問題がある。後者の複数チャンバ
ーの構成ではこのような問題はないものの、成膜チャン
バー間を基板が移動するのに時間を要するため、作成さ
れた薄膜の表面が酸化されて汚染層が形成されてしまう
場合がある。特に、垂直磁気記録媒体等の磁気記録媒体
の製造においては、磁性膜を20層程度積層する場合が
ある。このように多数の層を積層する成膜を行う場合、
成膜チャンバー間を移動する回数も多くなるため、界面
に汚染層が形成される可能性が高くなってしまう。
In the former single-chamber configuration, there is a problem of mutual contamination of the targets. That is, when a thin film of a certain layer is formed, sputtered particles (particles emitted from the target by sputtering, usually atoms) from a target that forms a thin film of another layer may reach the substrate. . For this reason, there is a problem that the quality of the thin film of each layer is likely to deteriorate. Although the latter multi-chamber configuration does not have such a problem, since it takes time for the substrate to move between the film forming chambers, the surface of the formed thin film may be oxidized to form a contaminated layer. is there. Particularly, in the production of a magnetic recording medium such as a perpendicular magnetic recording medium, there are cases where about 20 magnetic films are laminated. In the case of depositing a large number of layers in this way,
Since the number of times of movement between the film formation chambers increases, the possibility that a contamination layer is formed at the interface increases.

【0005】また、複数チャンバー方式は、薄膜の数だ
け成膜チャンバーを設けるので、各成膜チャンバーを通
して基板を搬送する機構が大がかりとなったり、搬送に
時間を要するため生産性が著しく低下したり、装置の占
有面積が大きくなったりする問題がある。垂直磁気記録
媒体等の磁気記録媒体の製造の際のような多数の層を積
層する必要がある場合、複数チャンバー方式を採用する
と、層の数に応じて多数の成膜チャンバーを連続して接
続しなければならず、装置の占有面積の増大が著しい。
また、各成膜チャンバーにおいて、圧力やガス流量など
の成膜条件を精度よく制御しなければならず、必要な信
頼性で装置を運転するためには、非常に複雑で大がかり
にシステムになってしまう。
Further, in the multi-chamber system, since the film formation chambers are provided by the number of thin films, the mechanism for transferring the substrate through each film formation chamber becomes large, and the time is required for the transfer, so that the productivity is remarkably lowered. However, there is a problem that the area occupied by the device becomes large. When it is necessary to stack a large number of layers such as when manufacturing a magnetic recording medium such as a perpendicular magnetic recording medium, a multi-chamber method is adopted, and a large number of film formation chambers are continuously connected according to the number of layers. Must be done, and the occupying area of the device is remarkably increased.
Moreover, in each film forming chamber, the film forming conditions such as pressure and gas flow rate must be accurately controlled, and in order to operate the device with the required reliability, it is a very complicated and large-scale system. I will end up.

【0006】一方、前者の単一チャンバー方式でも、成
膜チャンバー内で基板が移動する必要があるため、積層
する薄膜の数が多くなると、移動のための機構が大がか
りとなったり、移動に要する時間が生産性を圧迫したり
する問題がある。本願の発明は、このような課題を解決
するためになされたものであり、品質のよい多層膜を作
成できる装置であって、機構がそれほど大がかりになら
ず、生産性の点でも優れた装置を提供する技術的意義が
ある。
On the other hand, even in the former single chamber system, the substrate needs to be moved in the film forming chamber. Therefore, when the number of thin films to be laminated is large, the mechanism for the movement becomes large and the movement is required. There is a problem that time exerts pressure on productivity. The invention of the present application was made in order to solve such a problem, and is an apparatus capable of forming a high-quality multilayer film, which is not so large in mechanism and excellent in productivity. There is a technical significance to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項1記載の発明は、基板の表面にスパッ
タリングにより多層膜を作成する多層膜作成装置であっ
て、少なくとも一つの基板を保持する基板保持具と、基
板保持具に保持された基板にスパッタリングにより多層
膜が内部で作成される成膜チャンバーと、各々ターゲッ
トを備えているとともに成膜チャンバー内に設けられた
複数のカソードと、カソードに電圧を印加してスパッタ
放電を生じさせる少なくとも一つのスパッタ電源と、各
ターゲットを一体に回転させる主回転機構とを備えてお
り、前記ターゲットは、それらの中心軸がある円周上に
位置するよう配置されていおり、前記主回転機構は、前
記円周と同軸の回転軸の周りに各ターゲットを一体に回
転させるものであり、前記基板保持具は、回転軸の方向
で見た際の所定の領域内に前記基板を保持するものであ
り、前記所定の領域内は、回転する前記ターゲット上の
二つの点の軌跡によって形成されるものであり、前記二
つの点のうちの一つは、前記回転軸に最も近い点であ
り、もう一つの点は、前記回転軸から最も遠い点である
という構成を有する。また、上記課題を解決するため、
請求項2記載の発明は、前記請求項1の構成において、
前記主回転機構は、各ターゲットを基板に対して同軸上
に対向する位置で成膜中に静止させるものであるという
構成を有する。また、上記課題を解決するため、請求項
3記載の発明は、前記請求項1又は2の構成において、
前記各ターゲットから放出されるスパッタ粒子が、別の
ターゲットからのスパッタ粒子に混ざらないように遮蔽
する遮蔽具が設けられているという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項4記載の発明は、
前記請求項1乃至3いずれかの構成において、前記複数
のターゲットに前記スパッタ放電のための電力を導入す
る電力供給系が設けられており、この電力供給系は、各
ターゲットに供給する電力を各々独立して制御するもの
であるという構成を有する。また、上記課題を解決する
ため、請求項5記載の発明は、前記請求項1乃至4いず
れかの構成において、前記スパッタ放電をマグネトロン
放電にする磁石機構が設けられており、前記主回転機構
は、前記ターゲットとともにこの磁石機構を一体に回転
させるものであるという構成を有する。また、上記課題
を解決するため、請求項6記載の発明は、前記請求項5
の構成において、前記磁石機構は、前記ターゲットの中
心軸に対して非対称の磁界を形成するものであるととも
に、前記磁石機構を前記ターゲットの中心軸の周りに回
転させる副回転機構が設けられているという構成を有す
る。また、上記課題を解決するため、請求項7記載の発
明は、前記請求項6の構成において、前記副回転機構
は、前記主回転機構の回転動力により前記磁石機構を回
転させるものであるという構成を有する。また、上記課
題を解決するため、請求項8記載の発明は、前記請求項
6の構成において、前記副回転機構は、前記主回転機構
の回転動力とは別の回転動力により前記磁石機構を回転
させるものであるという構成を有する。また、上記課題
を解決するため、請求項9記載の発明は、前記請求項1
乃至8の構成において、前記ターゲット及び前記主回転
機構は、前記基板を挟んで両側に設けられているという
構成を有する。また、上記課題を解決するため、請求項
10記載の発明は、磁気記録層の厚さ方向に磁化して情
報を記録する垂直磁気記録媒体を製造する垂直磁気記録
媒体製造方法であって、前記磁気記録層は、第一第二の
二種の薄膜を交互に積層した人工格子より成るものであ
り、人工格子を構成する前記第一の薄膜を作成する工程
と、前記第二の薄膜を作成する工程とが、同一の成膜チ
ャンバー内でスパッタリングにより行われる方法であ
り、前記第一の薄膜を作成するためのターゲットと、前
記第二の薄膜を作成するためのターゲットとを、同一の
回転軸の回りに一体に回転させて順次基板に対向させな
がら、前記第一第二の二種の薄膜を交互に積層する動作
を含むという構成を有する。また、上記課題を解決する
ため、請求項11記載の発明は、磁気記録層の厚さ方向
に磁化して情報を記録する垂直磁気記録媒体を製造する
垂直磁気記録媒体製造装置であって、前記磁気記録層
は、第一第二の二種の薄膜を交互に積層した人工格子よ
り成るものであり、人工格子を構成する前記第一の薄膜
をスパッタリングにより作成した後、同一チャンバー内
でスパッタリングにより前記第二の薄膜を作成を作成し
て積層する成膜チャンバーを備えており、この成膜チャ
ンバーは、前記第一の薄膜を作成するためのターゲット
と、前記第二の薄膜を作成するためのターゲットとを、
同一の回転軸の回りに一体に回転させて順次基板に対向
させる主回転機構を備えているという構成を有する。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present application is a multilayer film forming apparatus for forming a multilayer film on a surface of a substrate by sputtering, wherein at least one substrate is provided. A substrate holder for holding, a film forming chamber in which a multilayer film is formed inside the substrate held by the substrate holder by sputtering, and a plurality of cathodes each provided with a target and provided in the film forming chamber. , A target is provided with at least one sputtering power source for applying a voltage to the cathode to generate a sputtering discharge, and a main rotation mechanism for integrally rotating each target, and the targets are arranged on a circle having their central axes. And the main rotation mechanism rotates the respective targets integrally around a rotation axis that is coaxial with the circumference. The substrate holder is for holding the substrate in a predetermined region when viewed in the direction of the rotation axis, and the predetermined region is formed by the loci of two points on the rotating target. One of the two points is closest to the rotation axis, and the other point is farthest from the rotation axis. In addition, in order to solve the above problems,
According to a second aspect of the invention, in the configuration of the first aspect,
The main rotation mechanism has a configuration in which each target is made to stand still during film formation at a position coaxially facing the substrate. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 3 is the structure according to claim 1 or 2,
It has a structure in which a shield for shielding sputter particles emitted from each of the targets from mixing with sputter particles from another target is provided. In order to solve the above problems, the invention according to claim 4 is
The structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a power supply system that introduces power for the sputter discharge is provided to the plurality of targets, and the power supply system supplies power to each target. It has a structure that it is controlled independently. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 5 is the configuration according to any one of claims 1 to 4, wherein a magnet mechanism for converting the sputter discharge into a magnetron discharge is provided, and the main rotation mechanism is The magnet mechanism is integrally rotated with the target. Further, in order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 6 is the same as that of claim 5.
In the above configuration, the magnet mechanism forms a magnetic field asymmetric with respect to the center axis of the target, and a sub-rotation mechanism that rotates the magnet mechanism around the center axis of the target is provided. It has the configuration. In order to solve the above problems, the invention according to claim 7 is the structure according to claim 6, wherein the sub-rotating mechanism rotates the magnet mechanism by rotational power of the main rotating mechanism. Have. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 8 is the structure according to claim 6, wherein the sub-rotating mechanism rotates the magnet mechanism by a rotational power different from the rotational power of the main rotating mechanism. It has a structure of being made to be. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 9 is the above-mentioned claim 1.
8 to 8, the target and the main rotation mechanism are provided on both sides of the substrate. In order to solve the above problems, the invention according to claim 10 is a perpendicular magnetic recording medium manufacturing method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium which is magnetized in the thickness direction of a magnetic recording layer to record information. The magnetic recording layer is composed of an artificial lattice in which first and second two kinds of thin films are alternately laminated, and a step of forming the first thin film forming the artificial lattice and a step of forming the second thin film. Is a method performed by sputtering in the same film forming chamber, the target for forming the first thin film and the target for forming the second thin film, the same rotation It has a structure including an operation of alternately laminating the first and second two kinds of thin films while rotating integrally about an axis and sequentially facing the substrate. In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 11 is a perpendicular magnetic recording medium manufacturing apparatus for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium for recording information by magnetizing in the thickness direction of a magnetic recording layer, The magnetic recording layer is composed of an artificial lattice in which first and second two kinds of thin films are alternately laminated, and the first thin film that constitutes the artificial lattice is created by sputtering, and then by sputtering in the same chamber. The film forming chamber for forming and stacking the second thin film is provided. The film forming chamber has a target for forming the first thin film and a target for forming the second thin film. Target and
It has a configuration in which a main rotation mechanism is provided that integrally rotates about the same rotation axis and sequentially faces the substrate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態(以
下、実施形態)について説明する。以下の説明では、ハ
ードディスクのような磁気記録媒体を製造する際に使用
される多層膜作成装置が想定されている。図1は、本願
発明の第一の実施形態の多層膜作成装置の側面断面概略
図である。図1に示す装置は、排気系11を備えた成膜
チャンバー1と、成膜チャンバー1内の所定位置に基板
9を配置するための基板保持具90と、スパッタ放電を
生じさせるためのカソードユニット3等から主に構成さ
れている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments (hereinafter, embodiments) of the present invention will be described below. In the following description, a multilayer film forming apparatus used when manufacturing a magnetic recording medium such as a hard disk is assumed. FIG. 1 is a schematic side sectional view of a multilayer film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. The apparatus shown in FIG. 1 includes a film forming chamber 1 provided with an exhaust system 11, a substrate holder 90 for placing a substrate 9 at a predetermined position in the film forming chamber 1, and a cathode unit for generating a sputter discharge. It is mainly composed of 3 etc.

【0009】成膜チャンバー1は、気密な真空容器であ
り、基板9の出し入れを行うための不図示の開口を備え
ている。この開口は、不図示のゲートバルブによって開
閉される。成膜チャンバー1には、内部にスパッタ放電
用のガスを導入するガス導入系12が設けられている。
ガス導入系12は、アルゴン等のスパッタ率の高いガス
を導入する。
The film forming chamber 1 is an airtight vacuum container and has an opening (not shown) for loading and unloading the substrate 9. This opening is opened and closed by a gate valve (not shown). The film forming chamber 1 is provided therein with a gas introduction system 12 for introducing a gas for sputter discharge.
The gas introduction system 12 introduces a gas such as argon having a high sputtering rate.

【0010】基板保持具90は、基板9を垂直に立った
姿勢で保持するものである。基板保持具90は、二枚の
基板9を同時に保持できるようになっている。二枚の基
板9は、同じ垂直な面に沿っており、同じ高さ(即ち、
それらの中心点を結ぶ方向が水平)となっている。図2
及び図3は、図1に示す装置における基板保持具90の
構成を説明する図であり、図2はその正面概略図、図3
は側断面概略図である。基板保持具90の構成は、保持
具本体92と保持具本体92に設けられた保持爪91と
からなる構成である。保持爪91は合計で六つ設けられ
ており、三つが一組となって一枚の基板9を保持する。
The substrate holder 90 holds the substrate 9 in an upright posture. The substrate holder 90 can hold two substrates 9 at the same time. The two substrates 9 are along the same vertical plane and have the same height (that is,
The direction connecting the center points is horizontal). Figure 2
3 and FIG. 3 are views for explaining the configuration of the substrate holder 90 in the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 2 is a schematic front view thereof, and FIG.
FIG. 3 is a schematic side sectional view. The substrate holder 90 is composed of a holder main body 92 and holding claws 91 provided on the holder main body 92. Six holding claws 91 are provided in total, and three holding claws 91 form a set to hold one substrate 9.

【0011】本実施形態における基板保持具90は、図
2に示すように、その下端部には小さな磁石(以下、保
持具側磁石)96を多数備えている。各保持具側磁石9
6は、上下の面に磁極を有している。そしてこの保持具
側磁石96は、図2に示すように、配列方向に交互に逆
の磁極になっている。また、基板保持具90の下側に
は、隔壁83を挟んで磁気結合ローラ81が設けられて
いる。磁気結合ローラ81は丸棒状の部材であり、図2
に示すように、螺旋状に延びる細長い磁石(以下、ロー
ラ側磁石)82を有している。このローラ側磁石82は
互いに異なる磁極で二つ設けられており、二重螺旋状に
なっている。
As shown in FIG. 2, the substrate holder 90 in this embodiment has a large number of small magnets (hereinafter, holder magnets) 96 at its lower end. Each holder side magnet 9
6 has magnetic poles on the upper and lower surfaces. As shown in FIG. 2, the holder-side magnets 96 have magnetic poles that are alternately opposite to each other in the arrangement direction. A magnetic coupling roller 81 is provided below the substrate holder 90 with the partition wall 83 interposed therebetween. The magnetic coupling roller 81 is a round bar-shaped member, and
As shown in FIG. 5, the magnet has a long and narrow magnet 82 (hereinafter, roller side magnet) that extends in a spiral shape. Two roller-side magnets 82 are provided with magnetic poles different from each other, and have a double spiral shape.

【0012】磁気結合ローラ81は、ローラ側磁石82
が隔壁83を挟んで保持具側磁石96に向かい合うよう
配置されている。隔壁83は、透磁率の高い材料で形成
されており、保持具側磁石96とローラ側磁石82と
は、隔壁83を通して磁気結合している。尚、隔壁83
の基板保持具90側の空間は真空側(成膜チャンバー1
の内部側)であり、磁気結合ローラ81側の空間は大気
側である。このような磁気結合ローラ81は、搬送ライ
ンに沿って設けられている。
The magnetic coupling roller 81 includes a roller-side magnet 82.
Are arranged so as to face the holder-side magnet 96 with the partition wall 83 interposed therebetween. The partition wall 83 is formed of a material having a high magnetic permeability, and the holder-side magnet 96 and the roller-side magnet 82 are magnetically coupled through the partition wall 83. The partition wall 83
The space on the substrate holder 90 side of the chamber is on the vacuum side (deposition chamber 1
Of the magnetic coupling roller 81 is the atmosphere side. Such a magnetic coupling roller 81 is provided along the transport line.

【0013】また、図3に示すように、基板保持具90
は、水平な回転軸の回りに回転する主プーリ84の上に
載せられている。主プーリ84は、基板保持具90の移
動方向に沿って多数設けられている。また、基板保持具
90の下端部分には、垂直な回転軸の回りに回転する一
対の副プーリ85,85が当接している。この副プーリ
85,85は、基板保持具90の下端部分を両側から挟
むように押さえて基板保持具90の転倒を防止してい
る。この副プーリ85,85も基板保持具90の移動方
向に多数設けられている。図3に示すように、磁気結合
ローラ81には傘歯車を介して駆動棒86が連結されて
いる。そして、駆動棒86には移動用モータ87が接続
されており、駆動棒86を介して磁気結合ローラ81を
その中心軸の周りに回転させるようになっている。
Further, as shown in FIG. 3, the substrate holder 90
Are mounted on a main pulley 84 which rotates about a horizontal axis of rotation. A large number of main pulleys 84 are provided along the moving direction of the substrate holder 90. Further, a pair of sub-pulleys 85, 85 that rotate around a vertical rotation axis are in contact with the lower end portion of the substrate holder 90. The sub pulleys 85, 85 press the lower end portion of the substrate holder 90 so as to sandwich it from both sides to prevent the substrate holder 90 from falling. The sub pulleys 85, 85 are also provided in large numbers in the moving direction of the substrate holder 90. As shown in FIG. 3, a drive rod 86 is connected to the magnetic coupling roller 81 via a bevel gear. A moving motor 87 is connected to the drive rod 86, and the magnetic coupling roller 81 is rotated about its central axis via the drive rod 86.

【0014】磁気結合ローラ81が回転すると、図2に
示す二重螺旋状のローラ側磁石82も回転する。この
際、ローラ側磁石82が回転する状態は、保持具側磁石
96から見ると、交互に異なる磁極の複数の小さな磁石
が一列に並んでその並びの方向に沿って一体に直線移動
しているのと等価な状態となる。従って、ローラ側磁石
82に結合している保持具側磁石96は、ローラ側磁石
82の回転とともに直線移動し、この結果、基板保持具
90が全体に直線移動し、基板9が搬送されることにな
る。この際、図3に示す主プーリ84及び副プーリ8
5,85は従動する。
When the magnetic coupling roller 81 rotates, the double spiral roller-side magnet 82 shown in FIG. 2 also rotates. At this time, when the roller-side magnet 82 is rotated, when viewed from the holder-side magnet 96, a plurality of small magnets having different magnetic poles are alternately arranged in a line and are linearly moved integrally along the direction of the arrangement. It is equivalent to. Therefore, the holder-side magnet 96 coupled to the roller-side magnet 82 moves linearly as the roller-side magnet 82 rotates, and as a result, the substrate holder 90 linearly moves overall and the substrate 9 is conveyed. become. At this time, the main pulley 84 and the sub pulley 8 shown in FIG.
5,85 are driven.

【0015】本実施形態では、基板9の両面に同時に成
膜するため、基板保持具90に保持された基板9の両側
にカソードユニット3が配置されている。カソードユニ
ット3は、ターゲット30や磁石機構5を含んでいる。
図4を使用して、カソードユニット3の詳細な構造につ
いて説明する。図4は、図1に示すカソードユニット3
の詳細を示す側面断面図である。図1に示す左右のカソ
ードユニット3は同様の構造(基板9を挟んで対称の構
造)であり、図4にはそのうち左側のカソードユニット
3の詳細が示されている。尚、図4は、図示の都合上、
完全な鉛直面での断面図ではなく、図5におけるX−X
面での矢視方向から見た断面となっている。
In this embodiment, since the films are simultaneously formed on both sides of the substrate 9, the cathode units 3 are arranged on both sides of the substrate 9 held by the substrate holder 90. The cathode unit 3 includes a target 30 and a magnet mechanism 5.
The detailed structure of the cathode unit 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the cathode unit 3 shown in FIG.
FIG. 3 is a side sectional view showing details of FIG. The left and right cathode units 3 shown in FIG. 1 have the same structure (symmetrical structure across the substrate 9), and FIG. 4 shows the details of the left cathode unit 3 among them. In addition, for convenience of illustration, FIG.
X-X in FIG. 5, not a cross-sectional view in a complete vertical plane
It is a cross section viewed from the direction of the arrow on the surface.

【0016】まず、成膜チャンバー1の側壁部には、カ
ソードユニット3の断面積よりも少し大きな開口が設け
られている。カソードユニット3は、この開口に挿通さ
れている。成膜チャンバー1の側壁部の外面には、ユニ
ット取付枠6が固定されている。ユニット取付枠6は、
図4に示すような段差のある断面形状の円筒である。ユ
ニット取付枠6の端面は、Oリングのような封止部材6
0を介して成膜チャンバー1の側壁部の外面に固定され
ている。
First, the side wall of the film forming chamber 1 is provided with an opening slightly larger than the cross-sectional area of the cathode unit 3. The cathode unit 3 is inserted through this opening. A unit mounting frame 6 is fixed to the outer surface of the side wall of the film forming chamber 1. The unit mounting frame 6 is
It is a cylinder having a sectional shape with steps as shown in FIG. The end surface of the unit mounting frame 6 has a sealing member 6 such as an O-ring.
It is fixed to the outer surface of the side wall portion of the film forming chamber 1 through 0.

【0017】ユニット取付枠6の内側には、主ホルダー
31が設けられている。主ホルダー31もほぼ円筒であ
り、ユニット取付枠6と同軸上に設けられている。以
下、この主ホルダー31の中心軸を「基準軸」と呼び、
図4にAで示す。主ホルダー31の右側の端部には、右
ホルダーフランジ311が設けられている。右ホルダー
フランジ311には、カソード取付枠32が固定されて
いる。カソード取付枠32は、図4に示すような断面形
状のほぼ円筒状であり、基準軸Aと同軸上に設けられて
いる。
A main holder 31 is provided inside the unit mounting frame 6. The main holder 31 is also substantially cylindrical and is provided coaxially with the unit mounting frame 6. Hereinafter, the central axis of the main holder 31 will be referred to as the "reference axis",
This is indicated by A in FIG. A right holder flange 311 is provided at the right end of the main holder 31. The cathode mounting frame 32 is fixed to the right holder flange 311. The cathode mounting frame 32 has a substantially cylindrical cross section as shown in FIG. 4, and is provided coaxially with the reference axis A.

【0018】カソード取付枠32の右側の端面は成膜チ
ャンバー1内に位置し、この端面に空洞形成板33が固
定されている。空洞形成板33には、バッキングプレー
ト34が固定されている。バッキングプレート34に
は、ターゲット押さえ310によりターゲット30が着
脱可能に取り付けられている。左から順に、一つの空洞
形成板33、一つのバッキングプレート34及び一つの
ターゲット30が重ね合わされ、これらで一つのカソー
ドが構成されている。各カソードは、カソード取付枠3
2の右端面に固定されている。図4からは明らかではな
いが、カソード取付枠32の右端面には、三つのターゲ
ット30の位置に対応して三つの円形の開口が形成され
ている。各カソードは、この開口にそれぞれ固定されて
いる。空洞形成板33及びバッキングプレート34は、
ターゲット30より少し大きいほぼ円盤状である。尚、
カソードとは、スパッタ放電用の電圧が印加される部材
の意味であり、本実施形態では、ターゲット30、空洞
形成板33、バッキングプレート34等により一つのカ
ソードが構成されている。
The right end face of the cathode mounting frame 32 is located inside the film forming chamber 1, and the cavity forming plate 33 is fixed to this end face. A backing plate 34 is fixed to the cavity forming plate 33. The target 30 is detachably attached to the backing plate 34 by a target holder 310. One cavity forming plate 33, one backing plate 34, and one target 30 are superposed in order from the left, and one cathode is constituted by these. Each cathode has a cathode mounting frame 3
It is fixed to the right end surface of 2. Although not apparent from FIG. 4, three circular openings are formed on the right end surface of the cathode mounting frame 32 so as to correspond to the positions of the three targets 30. Each cathode is fixed to this opening. The cavity forming plate 33 and the backing plate 34 are
It is substantially disk-shaped and slightly larger than the target 30. still,
The cathode means a member to which a voltage for sputter discharge is applied, and in the present embodiment, the target 30, the cavity forming plate 33, the backing plate 34 and the like constitute one cathode.

【0019】図5は、ターゲット30の形状や配置位置
等を説明する側面概略図である。図5に示すように、本
実施形態では、一つのカソードユニット3に三つのター
ゲット30が設けられている。各ターゲット30は同じ
大きさの円盤状である。各ターゲット30は、基準軸A
上の点を中心とする円周上に均等間隔で(即ち、120
度毎に)設けられている。空洞形成板33は、バッキン
グプレート34とともに、空洞330を形成する形状と
なっている。この空洞330内には、後述するように、
冷媒が供給される。
FIG. 5 is a schematic side view for explaining the shape, arrangement position, etc. of the target 30. As shown in FIG. 5, in this embodiment, one cathode unit 3 is provided with three targets 30. Each target 30 has a disk shape of the same size. Each target 30 has a reference axis A
Evenly spaced (ie, 120
It is provided every time). The cavity forming plate 33 is shaped so as to form a cavity 330 together with the backing plate 34. Inside the cavity 330, as will be described later,
Refrigerant is supplied.

【0020】本実施形態の装置の第一の大きな特徴点
は、各ターゲット30の中心点が通る円周と同軸の回転
軸の周り(即ち、基準軸Aの周り)に回転させる主回転
機構が設けられている点である。主回転機構は、上述し
た主ホルダー31と、主ホルダー31を回転させるモー
タのような回転駆動源351等によって構成されてい
る。具体的に説明すると、主ホルダー31の左側の端部
には、左ホルダーフランジ312が設けられている。左
ホルダーフランジ312の周面は、ギヤ歯(以下、フラ
ンジ側ギヤ歯)になっている。そして、回転駆動源35
1の出力軸には、フランジ側ギヤ歯に噛み合うギヤ歯を
持つ駆動ギヤ352が連結されている。回転駆動源35
1が駆動されると、駆動ギヤ352を介して主ホルダー
31が基準軸Aの周りに回転する。主ホルダー31は、
ユニット取付枠6によって保持されている。ユニット取
付枠6と主ホルダー31の間には、ベアリング7が設け
られており、上記主ホルダー31の回転を許容するよう
になっている。
The first major feature of the apparatus of this embodiment is that the main rotation mechanism that rotates about a rotation axis coaxial with the circumference through which the center point of each target 30 passes (that is, around the reference axis A). It is a point provided. The main rotation mechanism is composed of the above-mentioned main holder 31, the rotary drive source 351 such as a motor for rotating the main holder 31, and the like. More specifically, a left holder flange 312 is provided at the left end of the main holder 31. The peripheral surface of the left holder flange 312 has gear teeth (hereinafter, flange side gear teeth). Then, the rotary drive source 35
A drive gear 352 having gear teeth meshing with the gear teeth on the flange side is connected to the output shaft of No. 1. Rotary drive source 35
When 1 is driven, the main holder 31 rotates around the reference axis A via the drive gear 352. The main holder 31 is
It is held by the unit mounting frame 6. A bearing 7 is provided between the unit mounting frame 6 and the main holder 31 to allow the main holder 31 to rotate.

【0021】カソード取付枠32内には、磁石機構5が
設けられている。磁石機構5は、各ターゲット30の背
後にそれぞれ設けられている。磁石機構5は、中央磁石
51と、中央磁石51を取り囲む円筒状の周辺磁石52
と、中央磁石51と周辺磁石52とをつなぐヨーク53
とから主に構成されている。中央磁石51と周辺磁石5
2による磁力線50は、図4に示すように、ターゲット
30を貫き、ターゲット30の前方の放電空間に弧状に
形成される。ターゲット30と磁力線50とによって形
成される閉空間内に電子がマグネトロン運動しながら閉
じこめられ、高効率のマグネトロン放電が達成される。
A magnet mechanism 5 is provided in the cathode mounting frame 32. The magnet mechanism 5 is provided behind each target 30. The magnet mechanism 5 includes a central magnet 51 and a cylindrical peripheral magnet 52 surrounding the central magnet 51.
And a yoke 53 that connects the central magnet 51 and the peripheral magnet 52.
It is mainly composed of and. Central magnet 51 and peripheral magnet 5
As shown in FIG. 4, the magnetic force line 50 due to 2 penetrates the target 30 and is formed in an arc shape in the discharge space in front of the target 30. Electrons are trapped in the closed space formed by the target 30 and the magnetic lines of force 50 while magnetron moves, and a highly efficient magnetron discharge is achieved.

【0022】ヨーク53は、ターゲット30より少し小
さい円盤状であり、垂直に立てて設けられている。中央
磁石51は例えば円柱状で、周辺磁石52は例えば円環
状である。ターゲット30の中心軸とヨーク53の中心
軸は同軸であるが、中央磁石51や周辺磁石52の配置
や形状は、ターゲット30の中心軸に対して非対称の形
状になっている。即ち、磁石機構5によって形成される
磁界は、ターゲット30の中心軸に対して非対称となっ
ている。これは、後述するように磁石機構5が回転した
際、ターゲット30の表面における時間平均した磁界強
度が均一になるようにするためである。
The yoke 53 has a disk shape slightly smaller than the target 30 and is provided upright. The central magnet 51 has, for example, a cylindrical shape, and the peripheral magnets 52 have, for example, an annular shape. The central axis of the target 30 and the central axis of the yoke 53 are coaxial, but the arrangement and shape of the central magnet 51 and the peripheral magnets 52 are asymmetric with respect to the central axis of the target 30. That is, the magnetic field formed by the magnet mechanism 5 is asymmetric with respect to the central axis of the target 30. This is to make the time-averaged magnetic field strength on the surface of the target 30 uniform when the magnet mechanism 5 rotates, as will be described later.

【0023】本実施形態の装置の第二の大きな特徴点
は、各磁石機構5をターゲット30の中心軸と同軸の回
転軸の周りに回転させる副回転機構が設けられている点
である。副回転機構は、前述した主回転機構の回転動力
により各磁石機構5を回転させるものとなっている。具
体的に説明すると、副回転機構は、各磁石機構5に設け
られた従動ギヤ361と、主回転機構の回転動力を各磁
石機構5の回転動力に変換する静止ギヤ362とから主
に構成されている。従動ギヤ361は、ヨーク53の下
面に固定されている。従動ギヤ361は、ターゲット3
0の中心軸と同軸である。従動ギヤ361の中心から水
平に延びるようにして軸棒363が固定されている。こ
の軸棒363は、ベアリング7を介してカソード取付枠
32に保持されている。
The second major feature of the apparatus of this embodiment is that a sub-rotating mechanism for rotating each magnet mechanism 5 around a rotation axis coaxial with the central axis of the target 30 is provided. The sub rotation mechanism rotates each magnet mechanism 5 by the rotation power of the main rotation mechanism described above. More specifically, the sub-rotation mechanism is mainly composed of a driven gear 361 provided in each magnet mechanism 5 and a stationary gear 362 that converts the rotational power of the main rotation mechanism into the rotational power of each magnet mechanism 5. ing. The driven gear 361 is fixed to the lower surface of the yoke 53. The driven gear 361 is the target 3
It is coaxial with the central axis of 0. A shaft rod 363 is fixed so as to extend horizontally from the center of the driven gear 361. The shaft rod 363 is held by the cathode mounting frame 32 via the bearing 7.

【0024】一方、前述した主回転機構の回転駆動源3
51は、ベース板300に取り付けられている。ベース
板300は、垂直な姿勢で設けられている。ベース板3
00には、スピンドルが挿通されているスピンドル用開
口が設けられている。そして、スピンドル用開口の縁か
ら水平に延びるようにして、ギヤホルダー360が設け
られている。ギヤホルダー360は、基準軸Aと同軸の
ほぼ円筒状である。静止ギヤ362は、ギヤホルダー3
60の先端に固定されている。静止ギヤ362のギア歯
は、基準軸Aと同軸であり、基準軸Aに対して外側の向
いている。そして、図4に示すように、静止ギヤ362
は各従動ギヤ361に噛み合っている。静止ギヤ362
と各従動ギヤ361の位置関係及び噛み合いが、図5に
併せて示されている。
On the other hand, the rotary drive source 3 of the main rotating mechanism described above.
51 is attached to the base plate 300. The base plate 300 is provided in a vertical posture. Base plate 3
00 has a spindle opening through which the spindle is inserted. A gear holder 360 is provided so as to extend horizontally from the edge of the spindle opening. The gear holder 360 has a substantially cylindrical shape that is coaxial with the reference axis A. The stationary gear 362 is provided in the gear holder 3
It is fixed to the tip of 60. The gear teeth of the stationary gear 362 are coaxial with the reference axis A and face outward with respect to the reference axis A. Then, as shown in FIG. 4, the stationary gear 362
Mesh with each driven gear 361. Stationary gear 362
The positional relationship and meshing of each driven gear 361 with each other are also shown in FIG.

【0025】図4及び図5から解るように、各磁石機構
5は、軸棒363を介してカソード取付枠32に連結さ
れているので、回転駆動源351によって主ホルダー3
1が回転し、各ターゲット30が基準軸Aの周りに回転
する際、各磁石機構5や各従動ギヤ361も、自らの中
心軸から偏心した基準軸Aの周りに一体に回転する。以
下、このような偏心した軸周りの回転を公転と呼ぶ。従
動ギヤ361は基準軸Aよりの箇所で静止ギヤ362に
噛み合っているので、上記公転の際、従動ギヤ361
は、ターゲット30と同軸の中心軸の周りに回転する。
従動ギヤ361は、ターゲット30と同軸なので、結
局、従動ギヤ361は、自らの中心軸と同軸の回転軸の
周りに回転することになる。以下、このような自らの中
心軸と同軸の回転を自転と呼ぶ。従動ギヤ361の自転
に伴い、磁石機構5も一体に自転する。結局、磁石機構
5は、基準軸Aの周りの公転と、ターゲット30の中心
軸の周りの自転とを同時に行うことになる。尚、ギヤホ
ルダー360とユニット取付枠6の間には、ベアリング
7が設けられている。
As can be seen from FIGS. 4 and 5, since each magnet mechanism 5 is connected to the cathode mounting frame 32 via the shaft rod 363, the main holder 3 is rotated by the rotary drive source 351.
When 1 rotates and each target 30 rotates around the reference axis A, each magnet mechanism 5 and each driven gear 361 also integrally rotate around the reference axis A that is eccentric from its own center axis. Hereinafter, such rotation about the eccentric axis is referred to as revolution. Since the driven gear 361 meshes with the stationary gear 362 at a position from the reference axis A, the driven gear 361 is engaged during the revolution.
Rotates about a central axis coaxial with the target 30.
Since the driven gear 361 is coaxial with the target 30, the driven gear 361 will eventually rotate around a rotation axis that is coaxial with its own central axis. Hereinafter, such rotation that is coaxial with its own central axis is referred to as rotation. As the driven gear 361 rotates, the magnet mechanism 5 also rotates integrally. Eventually, the magnet mechanism 5 simultaneously revolves around the reference axis A and rotates about the center axis of the target 30. A bearing 7 is provided between the gear holder 360 and the unit mounting frame 6.

【0026】一方、主ホルダー31の中央を貫くように
してスピンドル37が設けられている。スピンドル37
は、先端部分で空洞形成板33やバッキングプレート3
4等を保持している。スピンドル37は、右側の部分が
円柱状であり、左側の部分がほぼ同径の円筒状となって
いる。スピンドル37の右側の円柱状の部分(以下、円
柱部)には、空洞330内に冷媒を導入する冷媒導入路
371が設けられている。冷媒導入路371は、途中か
ら三つに分岐しており、この分岐した先が、各ターゲッ
ト30の背後の空洞330につながっている。また、円
柱部には、各空洞330から冷媒を排出する冷媒排出路
372が設けられている。冷媒排出路372は、図4か
らは明らかでないが、各空洞330のそれぞれに三つ設
けられている。スピンドル37の左側の円筒状の部分
(以下、円筒部)内には、冷媒導入路371につながる
冷媒導入管373と、冷媒排出路372につながる冷媒
排出管374が設けられている。図4では一つしか描か
れていないが、冷媒排出管374は、各冷媒排出路37
2のそれぞれに設けられている。
On the other hand, a spindle 37 is provided so as to penetrate the center of the main holder 31. Spindle 37
Is the cavity forming plate 33 or the backing plate 3 at the tip.
Holds 4th magnitude. The right side portion of the spindle 37 has a cylindrical shape, and the left side portion has a cylindrical shape with substantially the same diameter. A coolant introducing passage 371 for introducing a coolant into the cavity 330 is provided in a cylindrical portion (hereinafter, a column portion) on the right side of the spindle 37. The refrigerant introduction path 371 is branched into three in the middle, and the branched ends are connected to the cavities 330 behind each target 30. Further, the columnar portion is provided with a coolant discharge path 372 for discharging the coolant from each cavity 330. Although not shown in FIG. 4, three refrigerant discharge paths 372 are provided in each of the cavities 330. A refrigerant introduction pipe 373 connected to the refrigerant introduction passage 371 and a refrigerant discharge pipe 374 connected to the refrigerant discharge passage 372 are provided in a cylindrical portion on the left side of the spindle 37 (hereinafter, referred to as a cylindrical portion). Although only one is shown in FIG. 4, the refrigerant discharge pipes 374 are connected to the respective refrigerant discharge passages 37.
It is provided in each of the two.

【0027】また、スピンドル37の円柱部及び円筒部
を貫くようにして給電ロッド381が設けられている。
給電ロッド381は、各ターゲット30にスパッタ放電
用の電力を供給するものである。図4では一つの給電ロ
ッド381しか描かれていないが、実際には三つの給電
ロッド381が設けられている。図4に示すように、給
電ロッド381の先端は、空洞形成板33に接触してい
る。空洞形成板33やバッキングプレート34は、ステ
ンレスや銅のような金属であり、空洞形成板33及びバ
ッキングプレート34を介してターゲット30に給電さ
れるようになっている。尚、給電ロッド381とスピン
ドル37との間、及び、空洞形成板33やバッキングプ
レート34とスピンドル37との間には、不図示の絶縁
材が設けられている。このため、給電ロッド381が供
給する電力がスピンドル37側に漏れないようになって
いる。また、各カソードの間にも不図示の絶縁材が設け
られており、各カソードは相互に絶縁されている。
Further, a power feeding rod 381 is provided so as to penetrate the cylindrical portion and the cylindrical portion of the spindle 37.
The power supply rod 381 supplies electric power for sputter discharge to each target 30. Although only one power feeding rod 381 is illustrated in FIG. 4, three power feeding rods 381 are actually provided. As shown in FIG. 4, the tip of the power feeding rod 381 is in contact with the cavity forming plate 33. The cavity forming plate 33 and the backing plate 34 are metals such as stainless steel and copper, and power is supplied to the target 30 via the cavity forming plate 33 and the backing plate 34. An insulating material (not shown) is provided between the power feeding rod 381 and the spindle 37, and between the cavity forming plate 33 or the backing plate 34 and the spindle 37. Therefore, the electric power supplied by the power feeding rod 381 does not leak to the spindle 37 side. An insulating material (not shown) is also provided between the cathodes, and the cathodes are insulated from each other.

【0028】図6は、冷媒の導入排出位置及び給電位置
について説明する側面概略図である。図6に示すよう
に、給電ロッド381は、空洞形成板33の最も基準軸
Aよりの位置で空洞形成板33に接触している。給電ロ
ッド381の接触位置を、空洞形成板33の中心を原点
として0度とすると、冷媒導入路371及び冷媒排出路
372は、給電ロッド381を挟んで少し角度が付いた
位置で空洞330につながっている。
FIG. 6 is a schematic side view for explaining the introduction / discharge position of the refrigerant and the power feeding position. As shown in FIG. 6, the power feeding rod 381 is in contact with the cavity forming plate 33 at a position closest to the reference axis A of the cavity forming plate 33. When the contact position of the power feeding rod 381 is 0 degree with the center of the cavity forming plate 33 as the origin, the coolant introducing passage 371 and the coolant discharging passage 372 are connected to the cavity 330 at a position with a slight angle sandwiching the power feeding rod 381. ing.

【0029】前述した回転に伴い、スピンドル37も基
準軸Aの周りに自転する。スピンドル37の自転に拘わ
らず、電力供給や冷媒の流通ができるよう、スリップリ
ング382及びロータリージョイント375が設けられ
ている。図4に示すように、スリップリング382は、
スピンドル37の左側の端部を取り囲むよう設けられて
いる。スリップリング382には、ケーブルによって各
給電ロッド381が結線されている。そして、スリップ
リング382には、各ターゲット30に対応してそれぞ
れ設けられた三つのスパッタ電源4が接続されている。
スリップリング382は、回転する円筒体の外側面に板
バネ状の部材を接触させて導通を確保するものである。
ここに使用するスリップリング382としては、例えば
グローブテック社製の「φ150−60 3ch S
R」等が挙げられる。
With the above-mentioned rotation, the spindle 37 also rotates about the reference axis A. A slip ring 382 and a rotary joint 375 are provided so that power can be supplied and a refrigerant can be circulated regardless of the rotation of the spindle 37. As shown in FIG. 4, the slip ring 382 is
It is provided so as to surround the left end of the spindle 37. Each power supply rod 381 is connected to the slip ring 382 by a cable. Then, to the slip ring 382, three sputtering power sources 4 provided corresponding to the respective targets 30 are connected.
The slip ring 382 is a member for bringing a leaf spring-like member into contact with the outer surface of the rotating cylindrical body to ensure conduction.
The slip ring 382 used here is, for example, “φ150-60 3ch S manufactured by Globetech Co., Ltd.
R ”and the like.

【0030】また、ロータリージョイント375は、ス
ピンドル37の左側の端部に接続されている。ロータリ
ージョイント375には、冷媒導入管373につながる
冷媒導入口376と、冷媒排出管374にそれぞれつな
がる三つの冷媒排出口377が設けられている。ロータ
リジョイントは、スピンドル37の回転に拘わらず、冷
媒導入管373と冷媒導入口376との連通、及び、各
冷媒排出管374と各冷媒排出口377との連通を確保
するようになっている。このようなロータリージョイン
ト375としては、例えば光洋油圧社製のロータリージ
ョイント375KT−4−02−1Wが使用できる。
The rotary joint 375 is connected to the left end of the spindle 37. The rotary joint 375 is provided with a refrigerant inlet port 376 connected to the refrigerant inlet pipe 373 and three refrigerant outlet ports 377 respectively connected to the refrigerant outlet pipe 374. The rotary joint secures communication between the refrigerant introduction pipe 373 and the refrigerant introduction port 376, and communication between each refrigerant discharge pipe 374 and each refrigerant discharge port 377 regardless of the rotation of the spindle 37. As such a rotary joint 375, for example, a rotary joint 375KT-4-02-1W manufactured by Koyo Hydraulics Co., Ltd. can be used.

【0031】上記ロータリージョイント375の冷媒導
入口376と各冷媒排出口377は、図4に示すよう
に、配管378及びサーキュレータ379を介してつな
がっている。サーキュレータ379により所定の温度に
維持された冷媒は、冷媒導入口376、冷媒導入管37
3及び各冷媒導入路371を経由して各空洞330に導
入される。そして、冷媒は、各空洞330から、各冷媒
排出路372、各冷媒排出管374及び各冷媒排出口3
77を経てサーキュレータ379に戻る。尚、上述した
三つの給電ロッド381、スリップリング382及び三
つのスパッタ電源4は、ターゲット30にスパッタ放電
用の電力を供給する電力供給系を構成している。そし
て、各スパッタ電源4は、独立して出力電圧を調整でき
るようになっており、ターゲット30に供給される電力
が独立して制御されるようになっている。
The refrigerant inlet 376 and each refrigerant outlet 377 of the rotary joint 375 are connected through a pipe 378 and a circulator 379 as shown in FIG. The coolant maintained at a predetermined temperature by the circulator 379 is the coolant introduction port 376 and the coolant introduction pipe 37.
It is introduced into each cavity 330 via 3 and each refrigerant introduction path 371. Then, the refrigerant flows from each cavity 330 to each refrigerant discharge path 372, each refrigerant discharge pipe 374, and each refrigerant discharge port 3.
After 77, return to the circulator 379. The three power supply rods 381, the slip rings 382, and the three sputtering power sources 4 described above constitute an electric power supply system that supplies electric power for sputtering discharge to the target 30. The output voltage of each sputtering power source 4 can be adjusted independently, and the power supplied to the target 30 can be controlled independently.

【0032】上記カソードユニット3の構造において、
成膜チャンバー1内で維持される真空のリークがないよ
う、Oリングのような封止部材が必要な箇所に設けられ
ている。特に、本実施形態では、ユニット取付枠6と主
ホルダー31との間に、磁性流体シール61を用いてい
る。磁性流体シール61は、磁性流体を使用した封止部
材であり、主ホルダー31の回転を許容しつつ、主ホル
ダー31とユニット取付枠6との間の空間からのリーク
を防止している。
In the structure of the cathode unit 3,
A sealing member such as an O-ring is provided at a necessary position so that there is no vacuum leak maintained in the film forming chamber 1. In particular, in this embodiment, the magnetic fluid seal 61 is used between the unit mounting frame 6 and the main holder 31. The magnetic fluid seal 61 is a sealing member that uses magnetic fluid, and allows the main holder 31 to rotate, while preventing leakage from the space between the main holder 31 and the unit mounting frame 6.

【0033】本実施形態の装置は、上述した成膜チャン
バー1を含む複数の真空チャンバーを基板9の搬送ライ
ンに沿って接続したインライン式の装置となっている。
各真空チャンバーの構成やレイアウトについては、特開
平8−274142号公報の開示を参考にすることがで
きる。また、基板9を保持した基板保持具90を各真空
チャンバーに移動させる構成の詳細についても、特開平
8−274142号公報に開示のものと同じものを採用
することが可能である。
The apparatus of this embodiment is an in-line type apparatus in which a plurality of vacuum chambers including the above-described film forming chamber 1 are connected along a transfer line of the substrate 9.
The configuration and layout of each vacuum chamber can be referred to the disclosure of JP-A-8-274142. Further, regarding the details of the structure for moving the substrate holder 90 holding the substrate 9 to each vacuum chamber, the same one as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-274142 can be adopted.

【0034】次に、成膜時の各ターゲット30と基板9
との位置関係について説明する、図7は、図1乃至図6
に示す実施形態の装置における成膜時の各ターゲット3
0と基板9との位置関係について説明する正面概略図で
ある。前述したように、各ターゲット30は、その中心
が基準軸Aを中心とする円周上に120度ずつ離れて位
置する位置に設けられている。以下、この円周を基準円
周と呼び、図7にSCで示す。
Next, each target 30 and substrate 9 during film formation
FIG. 7 illustrates the positional relationship with FIG.
Each target 3 at the time of film formation in the apparatus of the embodiment shown in FIG.
It is a front schematic diagram explaining the physical relationship of 0 and substrate 9. As described above, the respective targets 30 are provided at positions where the centers thereof are located 120 degrees apart from each other on the circumference around the reference axis A. Hereinafter, this circumference is referred to as a reference circumference and is indicated by SC in FIG.

【0035】一方、基板保持具90は、前述した通り、
二枚の基板を同じ高さ、即ち中心点を結ぶ線が水平にな
るよう保持するものとなっている。この際、基板保持具
90は、図7に示すように、正面から見たとき、二枚の
基板9の中心点が基準円周SC上に位置する位置関係で
二枚の基板9を保持するようになっている。より一般的
に言えば、各基板9の中心軸が基準円周SCに垂直に交
差する位置関係で保持するようになっている。不図示の
搬送系は、成膜チャンバー1内で、図7に示す位置関係
になる位置で基板保持具90を停止させるようになって
おり、この位置で成膜が行われる。
On the other hand, the substrate holder 90 is, as described above,
The two substrates are held at the same height, that is, the line connecting the center points is horizontal. At this time, as shown in FIG. 7, the substrate holder 90 holds the two substrates 9 in a positional relationship in which the center points of the two substrates 9 are located on the reference circumference SC when viewed from the front. It is like this. More generally speaking, the central axes of the respective substrates 9 are held in a positional relationship where they intersect perpendicularly to the reference circumference SC. A transport system (not shown) stops the substrate holder 90 at a position in the film formation chamber 1 where the positional relationship is as shown in FIG. 7, and film formation is performed at this position.

【0036】また、図1及び図4に示すように、本実施
形態の装置は、遮蔽具39を備えている。遮蔽具39
は、各ターゲット30から放出されるスパッタ粒子が、
隣接する別のターゲット30からのスパッタ粒子に混ざ
らないように遮蔽するものである。遮蔽具39の構成に
ついて、図4及び図8を使用して説明する。図8は、図
4に示す遮蔽具39の正面概略図である。図4に示すよ
うに、遮蔽具39は、スピンドル37及び空洞形成板3
3に固定されている。図4及び図8から解るように、遮
蔽具39は、帯板状の部材を組み合わせた構成であり、
各ターゲット30が設けられた空間を仕切るよう設けら
れている。本実施形態では、三つのターゲット30が設
けられているため、遮蔽具39は、正面から見ると三つ
又状である。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the apparatus of this embodiment includes a shield 39. Shield 39
Is sputtered particles emitted from each target 30,
The target 30 is shielded so as not to be mixed with sputtered particles from another adjacent target 30. The configuration of the shield 39 will be described with reference to FIGS. 4 and 8. FIG. 8 is a schematic front view of the shield 39 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the shield 39 includes the spindle 37 and the cavity forming plate 3.
It is fixed at 3. As can be seen from FIGS. 4 and 8, the shield 39 has a configuration in which strip-shaped members are combined,
It is provided so as to partition the space in which each target 30 is provided. In this embodiment, since the three targets 30 are provided, the shield 39 has a three-pronged shape when viewed from the front.

【0037】図4において、遮蔽具39が無いと、ター
ゲット30の相互汚染の問題が生ずる。即ち、あるター
ゲット30から放出されたスパッタ粒子が他のターゲッ
ト30に付着することがある。付着した他のターゲット
30からのスパッタ粒子は、再スパッタされて放出され
るものの、各ターゲット30が異種の材料で形成されて
いる場合、ターゲット30からそのターゲット30の本
来の材料ではないものが放出されることになる。このよ
うなことがあると、ある層の薄膜に別の層の薄膜の成分
が不純物として混ざることになり、多層膜の品質が低下
する。 本実施形態では、遮蔽具39があるため、ある
ターゲット30から放出されたスパッタ粒子が他のター
ゲット30に付着することが抑制されている。従って、
上述したような相互汚染が防止される。尚、遮蔽具39
によって、別のターゲット30からのスパッタ粒子が直
接基板9に到達することも防止される。
In FIG. 4, without the shield 39, the problem of mutual contamination of the target 30 arises. That is, sputtered particles emitted from one target 30 may adhere to another target 30. The sputtered particles from the other attached targets 30 are re-sputtered and emitted, but when each target 30 is formed of a different material, the target 30 emits a substance other than the original material of the target 30. Will be done. In such a case, the components of the thin film of one layer are mixed as impurities in the thin film of one layer, and the quality of the multilayer film deteriorates. In the present embodiment, the shield 39 prevents the sputtered particles emitted from one target 30 from adhering to another target 30. Therefore,
Cross contamination as described above is prevented. Incidentally, the shield 39
This also prevents sputtered particles from another target 30 from reaching the substrate 9 directly.

【0038】また、図4に示すように、ターゲット30
と基板9との間には、シールド板391が設けられてい
る。シールド板391は、基板9やターゲット30と平
行な姿勢であり、基板9とほぼ同じ大きさの開口が設け
られている。この開口も円形であり、基板9が基板保持
具90によって前述した位置に停止した際、シールド板
30の開口が基板9と同軸の位置になるようになってい
る。尚、開口は、基板9に合わせて二つ設けられてい
る。このシールド板391は、主に、別のターゲット3
0(対向していないターゲット30)からのスパッタ粒
子が直接基板9に到達するのを防止するものである。前
記遮蔽具39と併せて、シールド板391により、多層
膜の品質がさらに高くなるようにしている。
Further, as shown in FIG.
A shield plate 391 is provided between and the substrate 9. The shield plate 391 is in a posture parallel to the substrate 9 and the target 30, and has an opening having substantially the same size as the substrate 9. This opening is also circular, and when the substrate 9 is stopped at the above-mentioned position by the substrate holder 90, the opening of the shield plate 30 is positioned coaxially with the substrate 9. Two openings are provided in accordance with the substrate 9. This shield plate 391 is mainly used for another target 3
This is to prevent sputtered particles from 0 (targets 30 not facing each other) directly reaching the substrate 9. Along with the shield 39, a shield plate 391 is provided to further improve the quality of the multilayer film.

【0039】次に、上記構成に係る本実施形態の多層膜
作成装置の動作について説明する。不図示のロードロッ
クチャンバーにおいて基板保持具90に基板9が搭載さ
れる。基板保持具90は、不図示のプリヒートチャンバ
ーに移動して基板9の予備加熱が行われる。その後、基
板保持具90は、図1及び図4に示す成膜チャンバー1
に移動する。基板保持具90は、前述したように、二枚
の基板9の中心点が正面視で基準円周SC上に位置する
位置で停止する。
Next, the operation of the multi-layered film forming apparatus of this embodiment having the above structure will be described. The substrate 9 is mounted on the substrate holder 90 in a load lock chamber (not shown). The substrate holder 90 is moved to a preheat chamber (not shown) to preheat the substrate 9. After that, the substrate holder 90 is attached to the film forming chamber 1 shown in FIGS.
Move to. As described above, the substrate holder 90 stops at the position where the center points of the two substrates 9 are located on the reference circumference SC in front view.

【0040】そして、回転駆動源351が動作し、前述
した通り、ターゲット30及び磁石機構5の公転と磁石
機構5の自転とが開始される。公転の回転速度は、10
〜300rpm程度、自転の回転速度は16〜500r
pm程度である。また、成膜チャンバー1内は、排気系
11によって予め所定の圧力まで排気されている。不図
示のゲートバルブを閉じた後、ガス導入系12によって
所定のガスが所定の流量で導入される。この状態で、各
スパッタ電源4が後述するシーケンスで動作し、各給電
ロッド381を介してターゲット30に所定の電圧が印
加される。この電圧は、負の高電圧又は高周波電圧であ
る。電圧印加によって、基板9とターゲット30との間
に電界が形成され、スパッタ放電が生じる。スパッタ放
電の過程で、イオン衝撃されたターゲット30の表面か
ら粒子(通常は原子)が放出される。放出された粒子
(スパッタ粒子)が基板9の表面に到達し、この到達が
重なって薄膜が作成される。
Then, the rotary drive source 351 operates, and as described above, the revolution of the target 30 and the magnet mechanism 5 and the rotation of the magnet mechanism 5 are started. Revolution speed is 10
~ 300 rpm, rotation speed of rotation is 16 ~ 500r
It is about pm. Further, the inside of the film forming chamber 1 is exhausted to a predetermined pressure by the exhaust system 11. After closing a gate valve (not shown), the gas introduction system 12 introduces a predetermined gas at a predetermined flow rate. In this state, each sputter power source 4 operates in a sequence described below, and a predetermined voltage is applied to the target 30 via each power feeding rod 381. This voltage is a negative high voltage or a high frequency voltage. By applying a voltage, an electric field is formed between the substrate 9 and the target 30, and sputter discharge occurs. In the process of sputter discharge, particles (usually atoms) are emitted from the surface of the target 30 bombarded with ions. The released particles (sputtered particles) reach the surface of the substrate 9, and the arrival is overlapped to form a thin film.

【0041】上記成膜の際、カソードユニット3の回転
と各スパッタ電源4の動作のタイミングとを最適化する
ことにより、基板9に対し所望の多層膜が作成できる。
この点について、図9を使用して説明する。図9は、図
1乃至図8に示す装置における多層膜の作成について示
した図である。説明の都合上、図9に示すように三つの
ターゲット30をターゲット30A,30B,30Cと
し、三つの薄膜aがターゲット30Aにより作成され、
薄膜bがターゲット30Bにより作成され、薄膜cがタ
ーゲット30Cにより作成されるとする。また、二枚の
基板9についても、図9に示すように、向かって左側を
基板9Xとし、右側を基板9Yとする。さらに、図4に
示すスパッタ電源4についても、ターゲット30Aに電
力を供給するものをスパッタ電源4A、ターゲット30
Bに電力を供給するものをスパッタ電源4B、ターゲッ
ト30Cに電力を供給するものをスパッタ電源4Cとす
る。
At the time of film formation, by optimizing the rotation of the cathode unit 3 and the operation timing of each sputtering power source 4, a desired multilayer film can be formed on the substrate 9.
This point will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing the formation of the multilayer film in the apparatus shown in FIGS. For convenience of explanation, as shown in FIG. 9, three targets 30 are targets 30A, 30B, and 30C, and three thin films a are created by the target 30A.
It is assumed that the thin film b is created by the target 30B and the thin film c is created by the target 30C. As for the two substrates 9, as shown in FIG. 9, the left side is the substrate 9X and the right side is the substrate 9Y. Further, as for the sputtering power source 4 shown in FIG. 4, the one that supplies power to the target 30A is the sputtering power source 4A and the target 30.
A power supply for supplying power to B is a sputter power supply 4B, and a power supply for supplying power to the target 30C is a sputter power supply 4C.

【0042】まず、図9(1)に示すように、基板9X
がターゲット30Aに対向し、基板9Yがターゲット3
0Bに対向する位置で基板保持具90が停止する。この
際、正面から見たとき、ターゲット30Aの時計回り側
の縁が基板9Xの中心付近に位置している。図9(1)
に示す状態で、まず、スパッタ電源4Aが動作を開始
し、ターゲット30Aにより基板9Xに対して成膜が行
われる。即ち、薄膜aが作成される。この成膜の際、主
回転機構が動作し、三つのターゲット30A,30B,
30Cが基準軸Aを中心として時計回りの向きに一体に
回転する。
First, as shown in FIG. 9A, the substrate 9X
Faces the target 30A, and the substrate 9Y is the target 3
The substrate holder 90 stops at a position facing 0B. At this time, when viewed from the front, the clockwise edge of the target 30A is located near the center of the substrate 9X. Figure 9 (1)
In the state shown in (1), first, the sputtering power source 4A starts operating, and the target 30A deposits a film on the substrate 9X. That is, the thin film a is created. During this film formation, the main rotation mechanism operates and the three targets 30A, 30B,
30C rotates integrally around the reference axis A in the clockwise direction.

【0043】そして、ターゲット30Aが基板9Xの前
を通り過ぎた後、図9(2)に示すように、ターゲット
30Bの時計回り側の縁が正面視で基板9Xの中心付近
に位置すると(即ち、カソードユニット3が120度時
計回りに回転すると)、今度はスパッタ電源4Bが動作
を開始する。この結果、基板9Xに対してターゲット3
0Bによる成膜、即ち薄膜bの作成が開示される。ター
ゲット30Bによる基板9Xに対する成膜は、ターゲッ
ト30Bが基板9Xの前を通り過ぎるまで続く。そし
て、カソードユニット3がさらに120度時計回りに回
転し、図9(3)に示すように、ターゲット30Cの時
計回り側の縁が正面視で基板9Xの中心付近に位置する
と、今度はスパッタ電源4Cが動作を開始する。この結
果、基板9Xに対するターゲット30Cによる成膜、即
ち薄膜cの作成が開始される。
After the target 30A passes in front of the substrate 9X, as shown in FIG. 9 (2), when the clockwise edge of the target 30B is located near the center of the substrate 9X in front view (that is, When the cathode unit 3 rotates 120 degrees clockwise), the sputter power supply 4B starts operating this time. As a result, the target 3
Film formation by OB, that is, formation of a thin film b is disclosed. The film formation on the substrate 9X by the target 30B continues until the target 30B passes in front of the substrate 9X. Then, when the cathode unit 3 further rotates clockwise by 120 degrees and the edge of the target 30C on the clockwise side is located near the center of the substrate 9X in front view, as shown in FIG. 4C starts operation. As a result, the film formation by the target 30C on the substrate 9X, that is, the formation of the thin film c is started.

【0044】また、図9(3)に示す状態になる前に、
ターゲット30Aの時計回り側の縁が基板9Yの中心付
近に位置する。この際、スパッタ電源4Aが動作してお
り、従って、基板9Yに対するターゲット30Aによる
成膜、即ち薄膜aの作成が行われる。尚、図9(2)の
状態からこの時までの間、スパッタ電源4Aは動作を継
続していてもよいが、動作を中断して再開した方がター
ゲット30Aの消費量や電力消費量の無駄が無くせるの
で好適である。ターゲット30Aによる基板9Yの成膜
は、図9(3)になるまで続く。図9(3)に示す状態
からカソードユニット3がさらに120度時計回りに回
転すると、図9(4)に示す状態となる。この状態にな
る前に、ターゲット30Bの時計回り側の縁が基板9Y
の中心付近に位置する状態となる。この時から、基板9
Yに対するターゲット30Bによる成膜即ち薄膜bの作
成が開始され、図9(4)に示す状態まで続く。同様
に、ターゲット30Bの時計回り側の縁が基板9Yの中
心付近に位置する状態まで、スパッタ電源4Bは一時的
に動作を停止させておくことが好ましい。
Before the state shown in FIG. 9 (3) is reached,
The clockwise edge of the target 30A is located near the center of the substrate 9Y. At this time, the sputtering power source 4A is operating, and therefore, the target 30A is used to form a film on the substrate 9Y, that is, a thin film a is formed. It should be noted that the sputtering power source 4A may continue to operate from the state of FIG. 9 (2) to this time, but if the operation is interrupted and restarted, the consumption of the target 30A and power consumption are wasted. It is preferable because it can be eliminated. The film formation of the substrate 9Y by the target 30A continues until it becomes FIG. 9C. When the cathode unit 3 further rotates clockwise by 120 degrees from the state shown in FIG. 9 (3), the state shown in FIG. 9 (4) is obtained. Before this state is reached, the clockwise edge of the target 30B is placed on the substrate 9Y.
It is located near the center of. From this time, the substrate 9
The film formation by the target 30B for Y, that is, the formation of the thin film b is started, and continues until the state shown in FIG. Similarly, it is preferable to temporarily stop the operation of the sputtering power source 4B until the clockwise edge of the target 30B is located near the center of the substrate 9Y.

【0045】そして、図9(4)に示す状態からカソー
ドユニット3がさらに120度時計回りに回転すると、
図9(5)に示す状態となる。この状態になる前に、タ
ーゲット30Cの時計回り側の縁が基板9Yの中心付近
に位置する状態となる。この時から、基板9Yに対する
ターゲット30Cによる成膜即ち薄膜cの作成が開始さ
れ、図9(5)に示す状態まで続く。同様に、ターゲッ
ト30Cの時計回り側の縁が基板9Yの中心付近に位置
する状態まで、スパッタ電源4Cは一時的に動作を停止
させておくことが好ましい。尚、図9(3)の状態の
後、ターゲット30Aやターゲット30Bが再び基板9
Xの前を通過するが、この際には、再び薄膜a,bが基
板9Xに作成されないよう、スパッタ電源4A,4Bは
停止される。図9(1)の状態から図9(5)の状態ま
での過程で、各基板9X,9Yに薄膜a,b,cがこの
順で積層される。これで成膜チャンバー1における1タ
クトの動作が終了である。その後、排気系11が成膜チ
ャンバー1内を再度排気した後、基板保持具90が移動
して基板9が成膜チャンバー1から搬出される。その
後、基板保持具90は、不図示のアンロードロックチャ
ンバーに移動し、基板保持具90から成膜済みの基板9
が回収される。
Then, when the cathode unit 3 further rotates clockwise by 120 degrees from the state shown in FIG. 9 (4),
The state shown in FIG. 9 (5) is obtained. Before this state is reached, the clockwise edge of the target 30C is located near the center of the substrate 9Y. From this time, film formation by the target 30C on the substrate 9Y, that is, formation of the thin film c is started, and continues until the state shown in FIG. 9 (5). Similarly, it is preferable to temporarily stop the operation of the sputtering power source 4C until the clockwise edge of the target 30C is located near the center of the substrate 9Y. In addition, after the state of FIG. 9C, the target 30A and the target 30B are again attached to the substrate 9
Although it passes in front of X, at this time, the sputtering power sources 4A and 4B are stopped so that the thin films a and b are not formed again on the substrate 9X. In the process from the state of FIG. 9 (1) to the state of FIG. 9 (5), the thin films a, b and c are laminated in this order on the substrates 9X and 9Y. This completes one tact operation in the film forming chamber 1. After that, the exhaust system 11 exhausts the inside of the film forming chamber 1 again, and then the substrate holder 90 moves and the substrate 9 is unloaded from the film forming chamber 1. After that, the substrate holder 90 moves to an unload lock chamber (not shown), and the substrate 9 on which the film is formed is removed from the substrate holder 90.
Is recovered.

【0046】そして、別の基板9X,9Yを保持した別
の基板保持具90が成膜チャンバー1に搬入されると、
同様の動作を繰り返す。尚、次のタクトを開始するまで
に、カソードユニット3は、図9(5)に示す状態から
240度(又は逆向きに120度)回転し、図9(1)
の状態となっている。上述したように、本実施形態の装
置は、カソードユニット3を回転させながら、各ターゲ
ット30を順次基板9に対向させることで多層膜が作成
される。即ち、ある層の薄膜を作成した後、基板9の搬
送動作を介在させることなくすぐに次の層の薄膜が同一
の成膜チャンバー1内で作成される。このため、生産性
が高く、装置の占有面積の増大も抑制され、界面に汚染
層が形成される問題もない。そして、遮蔽具39やシー
ルド板391がターゲット30の相互汚損を防止するの
で、この点でも多層膜の品質が低下することもない。
Then, when another substrate holder 90 holding the other substrates 9X and 9Y is carried into the film forming chamber 1,
The same operation is repeated. By the time the next tact is started, the cathode unit 3 rotates 240 degrees (or 120 degrees in the opposite direction) from the state shown in FIG.
It is in the state of. As described above, in the apparatus of the present embodiment, the multilayer film is formed by sequentially facing each substrate 30 to the substrate 9 while rotating the cathode unit 3. That is, after forming a thin film of a certain layer, the thin film of the next layer is immediately formed in the same film forming chamber 1 without interposing the transfer operation of the substrate 9. Therefore, the productivity is high, an increase in the area occupied by the device is suppressed, and there is no problem of forming a contamination layer at the interface. Further, since the shield 39 and the shield plate 391 prevent mutual contamination of the target 30, the quality of the multilayer film does not deteriorate in this respect as well.

【0047】そして、カソードユニット3の回転の際、
正面視において、ターゲット30A,30B,30Cの
中心点が描く軌跡(即ち、基準円周SC)上に基板9
X,9Yの中心点が位置するので、膜厚や膜質の点でよ
り均一な薄膜が基板9の表面に作成される。但し、ター
ゲット30A,30B,30Cや基板9X,9Yの大き
さによっては、基板9X,9Yが正面視で基準円周SC
上に位置していなくても均一な成膜が行える。つまり、
均一な成膜のためには、正面視で、基板9X,9Yがタ
ーゲット30A,30B,30Cからはみ出さないよう
になっていれば良い。この点について、図10を使用し
て一般的に説明する。図10は、成膜の均一性の基板配
置位置に対する依存性について示した正面概略図であ
る。均一な成膜のためには、基準軸Aに沿った方向で見
た際、基板9がある領域内で保持されていれば足りる。
図10は、この領域を示している。図10において、L
1及びL2は、回転するターゲット30上の二点によっ
て描かれる軌跡である。このうち、軌跡L1は、基準軸
Aに最も近い点によって描かれる軌跡である。軌跡L2
は、基準軸Aから最も遠い点によって描かれる軌跡であ
る。図9(1)に示すように、基準軸Aに沿って見た
際、軌跡L1と軌跡L2によって形成される内に基板9
が位置していれば、基板9はターゲット30からはみ出
していないので、均一な成膜が行える。一方、図9
(2)に示すように、軌跡L1及び軌跡L2によって形
成される領域内に基板9が位置していないと、均一な成
膜は難しくなる。従って、基板保持具90や搬送機構
は、図10(1)に示す関係を満足するよう設計される
ことが望ましい。
When the cathode unit 3 rotates,
When viewed from the front, the substrate 9 is placed on the locus (that is, the reference circumference SC) drawn by the center points of the targets 30A, 30B, and 30C.
Since the center points of X and 9Y are located, a more uniform thin film is formed on the surface of the substrate 9 in terms of film thickness and film quality. However, depending on the size of the targets 30A, 30B, 30C and the substrates 9X, 9Y, the substrates 9X, 9Y may have a reference circumference SC when viewed from the front.
Even if it is not located above, uniform film formation can be performed. That is,
For uniform film formation, it suffices that the substrates 9X, 9Y do not protrude from the targets 30A, 30B, 30C when viewed from the front. This point will be generally described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic front view showing the dependence of the film formation uniformity on the substrate arrangement position. For uniform film formation, it is sufficient if the substrate 9 is held within a certain region when viewed in the direction along the reference axis A.
FIG. 10 shows this area. In FIG. 10, L
1 and L2 are loci drawn by two points on the rotating target 30. Of these, the locus L1 is a locus drawn by a point closest to the reference axis A. Locus L2
Is a locus drawn by a point farthest from the reference axis A. As shown in FIG. 9 (1), when viewed along the reference axis A, the substrate 9 is formed within the locus formed by the locus L1 and the locus L2.
Is positioned, the substrate 9 does not protrude from the target 30, so that uniform film formation can be performed. On the other hand, FIG.
As shown in (2), if the substrate 9 is not located within the region formed by the locus L1 and the locus L2, uniform film formation becomes difficult. Therefore, it is desirable that the substrate holder 90 and the transfer mechanism are designed to satisfy the relationship shown in FIG.

【0048】尚、上記ターゲット30A,30B,30
Cの回転の際、各磁石機構5も公転即ちターゲット30
A,30B,30Cとともに回転する。これには、マグ
ネトロンスパッタリングを常に達成しつつ多層膜を作成
できるようにする技術的意義がある。また、磁石機構5
が公転に加え自転もするようになっている点は、エロー
ジョンの均一化によりターゲット30を長寿命化させる
効果がある。周知のように、スパッタを繰り返すうちに
ターゲット30は侵食(エロージョン)され、徐々に厚
さが薄くなる。エロージョンの進行度合いは、ターゲッ
ト30の表面方向で均一ではなく、スパッタ放電が効率
良く行われる所では速く進行し、効率良く行われない所
では遅く進行する。そして、スパッタ放電の効率は磁石
機構5による磁界の分布に依存する。従って、磁石機構
5が自転しない場合、磁界強度の高い所ではエロージョ
ンは速く、磁界強度の低い所では遅くなってしまう。こ
のため、磁界強度の高い所ではエロージョンがターゲッ
ト30の厚さ程度まで進行してターゲット30の寿命が
来た場合でも、磁界強度が低い所ではまだかなりの厚さ
が残っている場合がある。この状態でもターゲット30
は交換しなければならず、残った部分のターゲット30
の材料は成膜に使用されず、無駄に廃棄されてしまう。
The targets 30A, 30B, 30
When C rotates, each magnet mechanism 5 also revolves, that is, the target 30.
It rotates with A, 30B and 30C. This has the technical significance of being able to produce a multilayer film while always achieving magnetron sputtering. In addition, the magnet mechanism 5
In addition to the revolution, the fact that it rotates also has the effect of extending the life of the target 30 by making the erosion uniform. As is well known, as the sputtering is repeated, the target 30 is eroded and gradually becomes thinner. The progress of erosion is not uniform in the surface direction of the target 30, and progresses quickly where sputter discharge is performed efficiently and slow where sputter discharge is not performed efficiently. The efficiency of the sputter discharge depends on the distribution of the magnetic field by the magnet mechanism 5. Therefore, when the magnet mechanism 5 does not rotate, the erosion is fast at a place where the magnetic field strength is high and slow at a place where the magnetic field strength is low. Therefore, even if the erosion progresses to about the thickness of the target 30 at the place where the magnetic field strength is high and the target 30 reaches the end of its life, a considerable thickness may still remain at the place where the magnetic field strength is low. Target 30 even in this state
Must be replaced and the remaining portion of target 30
The material is not used for film formation and is wasted.

【0049】しかしながら、本実施形態のように磁石機
構5が自転する場合、磁界強度を時間的に均一にする
(即ち、時間積分した磁界強度はターゲット30の面方
向で均一になる)ので、ターゲット30のエロージョン
も均一に進行する。このため、ターゲット30の寿命を
長くし、無駄になるターゲット30の材料を減らすこと
ができる。尚、前述したように、本実施形態の装置で
は、副回転機構が主回転機構の回転動力を利用して各磁
石機構5を自転させている。この構成は、回転駆動源及
び回転駆動の導入系を一つにして、機構を全体に簡略に
する技術的意義がある。
However, when the magnet mechanism 5 rotates as in this embodiment, the magnetic field strength is made uniform in time (that is, the magnetic field strength integrated over time becomes uniform in the plane direction of the target 30). Erosion of 30 also progresses uniformly. Therefore, it is possible to extend the life of the target 30 and reduce the wasted material of the target 30. As described above, in the device of this embodiment, the sub-rotation mechanism uses the rotational power of the main rotation mechanism to rotate each magnet mechanism 5 about its own axis. This configuration has the technical significance of simplifying the mechanism as a whole by making the rotary drive source and the rotary drive introduction system one.

【0050】また、電力供給系が各ターゲット30に供
給する電力を独立して制御できるようになっている点
は、各成膜の特性に応じて成膜条件を独立して調整する
ことで多層膜の作成を最適化する技術的意義がある。例
えば、ある層の薄膜については材料の特性等から成膜速
度が遅くなり易い場合、そのターゲット30をスパッタ
するスパッタ電源4の出力を他のスパッタ電源4より大
きくするようにする。尚、上記の点は、磁石機構5につ
いても同様に言える。即ち、磁石機構5として電磁石か
らなるものを使用し、各磁石機構5での通電電流を独立
して制御するようにする。これによって各層の薄膜の成
膜条件を最適化できる。
In addition, the power supply system can independently control the power supplied to each target 30 by independently adjusting the film formation conditions according to the characteristics of each film formation. There are technical implications for optimizing the fabrication of the membrane. For example, when the film forming rate of a thin film of a certain layer is likely to be slow due to the characteristics of the material, the output of the sputtering power source 4 for sputtering the target 30 is set to be higher than that of the other sputtering power source 4. The above points can be similarly applied to the magnet mechanism 5. That is, an electromagnet is used as the magnet mechanism 5, and the energizing current in each magnet mechanism 5 is controlled independently. This makes it possible to optimize the film forming conditions for the thin films of each layer.

【0051】次に、第二の実施形態の多層膜作成装置に
ついて説明する。図11は、第二の実施形態の多層膜作
成装置の要部を示す図であり、第二の実施形態における
カソードユニット3の詳細を示す側面断面概略図であ
る。前述した第一の実施形態では、カソードユニット3
が回転しながら各スパッタ電源4が動作して成膜が行わ
れた。一方、この第二の実施形態では、成膜の合間では
カソードユニット3は回転するものの、成膜時にはカソ
ードユニット3は静止しており、各基板9X,9Yに対
してターゲット30A,30B,30Cが静止対向しな
がら成膜が行われるようになっている。
Next, the multilayer film forming apparatus of the second embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram showing a main part of the multilayer film production apparatus of the second embodiment, and is a schematic side sectional view showing details of the cathode unit 3 in the second embodiment. In the above-described first embodiment, the cathode unit 3
While rotating, each sputtering power source 4 was operated to form a film. On the other hand, in the second embodiment, the cathode unit 3 rotates during film formation, but the cathode unit 3 is stationary during film formation, and the targets 30A, 30B and 30C are set on the substrates 9X and 9Y, respectively. Film formation is performed while facing each other stationary.

【0052】第二の実施形態の装置は、第一の実施形態
と各部の構成はほぼ同じである。但し、主回転機構及び
副回転機構の構成が若干異なっている。具体的に説明す
ると、図11に示すように、この実施形態においても、
回転駆動源351の出力軸には、フランジ側ギヤ歯に噛
み合うギヤ歯を持つ駆動ギヤ352が連結されている。
回転駆動源351が駆動されると、駆動ギヤ352を介
して主ホルダー31が基準軸Aの周りに回転する。これ
により、各ターゲット30A,30B,30Cが一体に
基準軸Aの周りに回転する。
The apparatus of the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment. However, the configurations of the main rotation mechanism and the sub rotation mechanism are slightly different. More specifically, as shown in FIG. 11, also in this embodiment,
A drive gear 352 having gear teeth that mesh with the flange-side gear teeth is connected to the output shaft of the rotary drive source 351.
When the rotary drive source 351 is driven, the main holder 31 rotates around the reference axis A via the drive gear 352. As a result, the targets 30A, 30B, 30C rotate integrally around the reference axis A.

【0053】一方、ベース板300には、図4に示すよ
うなギヤホルダー360や静止ギヤ362は取り付けら
れておらず、ベース板300には、ギヤホルダー360
と同様の形状の静止円筒体364が取り付けられてい
る。そして、静止円筒体364と各磁石機構5とは切り
離されており、第一の実施形態のように連結されてはい
ない。そして、各磁石機構5を自転させる副回転機構
は、それぞれの磁石機構5に接続された内部回転駆動源
54によって構成されている。各内部回転駆動源54
は、図4に示す軸棒363及びそれを取り囲むベアリン
グ7に代えて設けられており、軸棒363と同様に水平
な回転軸の周りに各磁石機構を回転させるものとなって
いる。尚、内部回転駆動源54は、主ホルダー31に対
して取り付けられており、主ホルダー31の回転ととも
に公転するようになっている。
On the other hand, the gear holder 360 and the stationary gear 362 shown in FIG. 4 are not attached to the base plate 300, and the gear holder 360 is attached to the base plate 300.
A stationary cylinder 364 of similar shape to is attached. The stationary cylindrical body 364 and each magnet mechanism 5 are separated from each other, and are not connected as in the first embodiment. The sub-rotation mechanism that rotates each magnet mechanism 5 is configured by the internal rotation drive source 54 connected to each magnet mechanism 5. Internal rotation drive source 54
Are provided in place of the shaft 363 and the bearing 7 surrounding the shaft 363 shown in FIG. 4, and rotate each magnet mechanism around a horizontal rotation axis like the shaft 363. The internal rotation drive source 54 is attached to the main holder 31 and revolves as the main holder 31 rotates.

【0054】図12は、図11に示す第二の実施形態に
おける成膜時の各ターゲット30A,30B,30Cと
基板9X,9Yとの位置関係について説明する正面概略
図である。前述したように、本実施形態の装置は静止対
向型である。図12に示すように、成膜時には、正面視
で、二枚の基板9X,9Yは中心点が三つのターゲット
30A,30B,30Cのうちの二つの中心点とそれぞ
れ一致する位置で基板保持具90は静止するようになっ
ている。
FIG. 12 is a schematic front view for explaining the positional relationship between the targets 30A, 30B, 30C and the substrates 9X, 9Y during film formation in the second embodiment shown in FIG. As described above, the device of this embodiment is of the stationary facing type. As shown in FIG. 12, during film formation, when viewed from the front, the two substrates 9X and 9Y have substrate holders whose center points coincide with two center points of the three targets 30A, 30B, and 30C, respectively. 90 is stationary.

【0055】次に、上記構成に係る第二の実施形態の装
置の動作について説明する。説明の都合上、三つの磁石
機構をそれぞれ5A,5B,5Cとする。また、三つの
内部回転駆動源を、54A,54B,54Cとする。第
一の実施形態の場合と同様に、二枚の基板9を保持した
基板保持具90が成膜チャンバー2内に搬入され、図1
2に示す位置で停止する。この状態で、まず基板9Xに
対向したターゲット30Aのスパッタ電源4Aが動作
し、基板9Xに薄膜aが作成される。他のスパッタ電源
4B,4Cは停止したままである。この際、主ホルダー
31は静止したままであるが、ターゲット30Aの背後
の磁石機構5Aは内部回転駆動源54Aにより回転す
る。
Next, the operation of the apparatus of the second embodiment having the above configuration will be described. For convenience of explanation, the three magnet mechanisms are referred to as 5A, 5B, and 5C, respectively. The three internal rotation drive sources are 54A, 54B, 54C. As in the case of the first embodiment, the substrate holder 90 holding the two substrates 9 is carried into the film forming chamber 2, and
Stop at the position shown in 2. In this state, first, the sputtering power source 4A of the target 30A facing the substrate 9X is operated to form the thin film a on the substrate 9X. The other sputtering power sources 4B and 4C remain stopped. At this time, the main holder 31 remains stationary, but the magnet mechanism 5A behind the target 30A is rotated by the internal rotary drive source 54A.

【0056】所定の成膜時間が経過した後、スパッタ電
源4A及び内部回転駆動源54Aが停止する。そして、
主回転機構が動作し、カソードユニット3を全体に12
0度時計回りに回転させて停止させる。この結果、基板
9Xには、ターゲット30Bが同軸上に位置して対向す
る状態となる。この状態で、スパッタ電源4Bが動作
し、基板9Xに薄膜bが作成される。この際、ターゲッ
ト30Bの背後の磁石機構5Bを回転させる内部回転駆
動源54Bが動作する。尚、他のスパッタ電源4A,4
C及び他の内部回転駆動源54A,54Cは、停止した
ままである。
After the predetermined film formation time has elapsed, the sputtering power source 4A and the internal rotation drive source 54A are stopped. And
The main rotation mechanism operates, and the cathode unit 3
Rotate 0 degrees clockwise to stop. As a result, the target 30B is positioned coaxially and faces the substrate 9X. In this state, the sputtering power source 4B is operated to form the thin film b on the substrate 9X. At this time, the internal rotation drive source 54B that rotates the magnet mechanism 5B behind the target 30B operates. Other sputter power sources 4A, 4
C and the other internal rotary drive sources 54A, 54C remain stopped.

【0057】所定の成膜時間が経過した後、スパッタ電
源4B及び内部回転駆動源54Bが停止する。そして、
主回転機構が動作し、カソードユニット3を全体に12
0度時計回りに回転させて停止させる。この結果、基板
9Xにはターゲット30Cが同軸上に位置して対向する
とともに、基板9Yにはターゲット30Aが同軸上に位
置して対向する状態となる。この状態で、スパッタ電源
4C及びスパッタ電源4Aが動作し、基板9Xに対して
薄膜cが作成されるとともに、基板9Yに対して薄膜a
が作成される。この際、ターゲット30Cの背後の磁石
機構5Cが内部回転駆動源54Cにより回転し、ターゲ
ット30Aの背後の磁石機構5Aが内部回転駆動源54
Aにより回転する。尚、スパッタ電源4B及び内部回転
駆動源54Bは停止したままである。
After the predetermined film formation time has elapsed, the sputtering power source 4B and the internal rotation drive source 54B are stopped. And
The main rotation mechanism operates, and the cathode unit 3
Rotate 0 degrees clockwise to stop. As a result, the target 30C is positioned coaxially and faces the substrate 9X, and the target 30A is positioned coaxially and faces the substrate 9Y. In this state, the sputter power source 4C and the sputter power source 4A operate to form the thin film c on the substrate 9X and the thin film a on the substrate 9Y.
Is created. At this time, the magnet mechanism 5C behind the target 30C is rotated by the internal rotary drive source 54C, and the magnet mechanism 5A behind the target 30A is rotated by the internal rotary drive source 54C.
Rotate by A. The sputter power source 4B and the internal rotation drive source 54B remain stopped.

【0058】所定の成膜時間が経過した後、スパッタ電
源4C,4A及び内部回転駆動源54C,54Aが停止
する。そして、主回転機構が動作し、カソードユニット
3を全体に120度時計回りに回転させて停止させる。
この結果、基板9Yにターゲット30Bが同軸上に位置
して対向した状態になる。この状態で、スパッタ電源4
Bが動作し、基板9Yに薄膜bが作成される。この際、
ターゲット30Bの背後の磁石機構5Bを回転させる内
部回転駆動源54Bが動作する。尚、他のスパッタ電源
4A,4C及び他の内部回転駆動源54A,54Cは、
停止したままである。
After the predetermined film formation time has elapsed, the sputtering power sources 4C and 4A and the internal rotation drive sources 54C and 54A are stopped. Then, the main rotation mechanism operates to rotate the cathode unit 3 as a whole by 120 degrees clockwise and stop it.
As a result, the target 30B is coaxially positioned and opposed to the substrate 9Y. In this state, sputter power supply 4
B operates to form a thin film b on the substrate 9Y. On this occasion,
The internal rotation drive source 54B that rotates the magnet mechanism 5B behind the target 30B operates. The other sputtering power sources 4A and 4C and the other internal rotation driving sources 54A and 54C are
It remains stopped.

【0059】所定の成膜時間が経過した後、スパッタ電
源4B及び内部回転駆動源54Bが停止する。そして、
主回転機構が動作し、カソードユニット3を全体に12
0度時計回りに回転させて停止させる。この結果、基板
9Yにターゲット30Cが同軸上に位置して対向した状
態になる。この状態で、スパッタ電源4Cが動作し、基
板9Yに薄膜cが作成される。この際、内部回転駆動源
54Cが動作し、ターゲット30Cの背後の磁石機構5
Cを回転させる。尚、他のスパッタ電源4A,4B及び
他の内部回転駆動源54A,54Bは、停止したままで
ある。
After the predetermined film formation time has elapsed, the sputtering power source 4B and the internal rotation drive source 54B are stopped. And
The main rotation mechanism operates, and the cathode unit 3
Rotate 0 degrees clockwise to stop. As a result, the target 30C is coaxially positioned and opposed to the substrate 9Y. In this state, the sputtering power source 4C is operated to form the thin film c on the substrate 9Y. At this time, the internal rotation drive source 54C operates to move the magnet mechanism 5 behind the target 30C.
Rotate C. The other sputtering power sources 4A and 4B and the other internal rotation drive sources 54A and 54B remain stopped.

【0060】所定の成膜時間が経過すると、二つの基板
9X,9Yに対する成膜がすべて終了し、基板保持具9
0は成膜チャンバー2外に搬出される。そして、次の基
板9X,9Yが搬入されるまでの間に、カソードユニッ
ト3は全体に240度時計回りに回転し、当初の姿勢に
復帰する。
When the predetermined film formation time has elapsed, the film formation on the two substrates 9X and 9Y is completed, and the substrate holder 9
0 is carried out of the film forming chamber 2. Then, by the time the next substrates 9X and 9Y are carried in, the cathode unit 3 rotates 240 degrees clockwise in its entirety and returns to the initial posture.

【0061】この第二の実施形態では、成膜時に、ター
ゲット30A,30B,30Cが基板9X,9Yに同軸
上に静止対向するので、常時回転させながら成膜する第
一の実施形態に比べ、成膜の制御性等の点で優れてい
る。そして、ターゲット30A,30B,30Cが静止
中にも磁石機構5A,5B,5Cが回転するので、エロ
ージョンの均一化の効果は同様に得られる。この第二の
実施形態では、各磁石機構5A,5B,5Cの背後にそ
れぞれ内部回転駆動源54A,54B,54Cを設けた
が、一つの回転駆動源によって各磁石機構5A,5B,
5Cを同時に回転させるようにしても良い。例えば、第
一の実施形態と同様に従動ギヤ361と静止ギヤ362
とを設ける。そして、静止ギヤ362を回転駆動源35
1とは別に設けられた回転駆動源で回転させ、静止ギヤ
362及び従動ギヤ361を介して各磁石機構5を同時
に回転させる。この際、主ホルダー31が従動して回転
しないよう、回転駆動源351は逆向きのトルクを発生
させる。
In the second embodiment, since the targets 30A, 30B and 30C are statically opposed to the substrates 9X and 9Y coaxially at the time of film formation, compared with the first embodiment in which film formation is performed while constantly rotating. Excellent in controllability of film formation. Further, since the magnet mechanisms 5A, 5B, 5C rotate even when the targets 30A, 30B, 30C are stationary, the effect of equalizing the erosion is similarly obtained. In the second embodiment, the internal rotation drive sources 54A, 54B, 54C are provided behind the magnet mechanisms 5A, 5B, 5C, respectively.
You may make it rotate 5C simultaneously. For example, the driven gear 361 and the stationary gear 362 are the same as in the first embodiment.
And. The stationary gear 362 is connected to the rotary drive source 35.
Rotation is performed by a rotary drive source provided separately from 1, and each magnet mechanism 5 is simultaneously rotated via a stationary gear 362 and a driven gear 361. At this time, the rotation drive source 351 generates a reverse torque so that the main holder 31 is not driven and rotated.

【0062】上記各実施形態において、基板保持具90
が二枚の基板9を同時に保持するものである点は何ら限
定的ではなく、一枚のみでも良いし、三枚又はそれ以上
でも良い。尚、基板保持具90が三枚の基板9を保持す
るものである場合には、各基板9の中心点が120度ず
つ離れて保持されることが好ましい。また、各実施形態
においては、いずれかのスパッタ電源4が動作しないア
イドル状態があったが、多層膜作成のプロセス内容によ
ってはアイドル状態が無いかより短い場合もある。尚、
上述した多層膜作成装置は、磁気記録媒体の他、LS
I、液晶ディスプレイ、プレズマディスプレイ等の製造
に用いることができる。
In each of the above embodiments, the substrate holder 90
There is no limitation in that two substrates 9 are held simultaneously, and only one substrate may be provided, or three or more substrates may be provided. When the substrate holder 90 holds three substrates 9, it is preferable that the center points of the substrates 9 be held 120 degrees apart. Further, in each of the embodiments, there is an idle state in which one of the sputtering power supplies 4 does not operate, but depending on the process content of the multilayer film formation, there may be no idle state or a shorter idle state. still,
The above-described multilayer film forming apparatus is used for the LS in addition to the magnetic recording medium.
I, a liquid crystal display, a plasma display, etc. can be used for manufacture.

【0063】磁気記録媒体や磁気ヘッドなどの製造にお
いては、いわゆる層間結合構造を有する多層膜を形成す
ることがあるが、上記各実施形態の装置は、この分野に
も応用することができる。例えば、磁気記録媒体(長手
方向記録も含む)の製造においては、見かけ上、磁気記
録層の厚さを薄くしながら、熱ゆらぎの問題を解消する
ため、物理的な磁気記録層の体積を大きく(厚さを厚
く)することがある。具体的には、例えば、ルテニウム
のような膜を間に挿入しながらCoCr膜のような磁性
膜を多数積層した構造の磁気記録層が採用されることが
ある。最上層のCoCr膜の磁化量は下側の各層に比べ
て少し大きく設定されるとともに、その下側の各層のC
oCr膜はRu膜を介して層間反強磁性結合するように
する。層間反強磁性結合している多層CoCr膜により
全体の磁気記録層の体積がかせげるので、熱ゆらぎの問
題が解消できる。各実施形態の装置は、このような層間
結合をさせる多層膜の形成にも効果的に使用できる。
In the manufacture of magnetic recording media, magnetic heads and the like, a multilayer film having a so-called interlayer coupling structure may be formed, but the apparatus of each of the above embodiments can be applied to this field. For example, in manufacturing a magnetic recording medium (including longitudinal recording), the volume of the physical magnetic recording layer is increased in order to apparently reduce the thickness of the magnetic recording layer and solve the problem of thermal fluctuation. (Thickness may be increased). Specifically, for example, a magnetic recording layer having a structure in which a large number of magnetic films such as a CoCr film are stacked while a film such as ruthenium is inserted therebetween may be adopted. The amount of magnetization of the uppermost CoCr film is set to be a little larger than that of each lower layer, and C of each lower layer is set.
The oCr film is antiferromagnetically coupled between layers via the Ru film. Since the volume of the entire magnetic recording layer can be reduced by the multi-layer CoCr film that is antiferromagnetically coupled between layers, the problem of thermal fluctuation can be solved. The apparatus of each embodiment can also be effectively used for forming a multilayer film that causes such interlayer coupling.

【0064】次に、垂直磁気記録媒体の製造に関する発
明の実施形態について説明する。図13は、実施形態の
方法及び装置により製造される垂直磁気記録媒体の断面
概略図である。図13に示す垂直磁気記録媒体は、ディ
スク状の基板9と、基板9上に形成された磁気記録層と
より成っている。磁気記録層は、基板9に垂直な方向で
の磁化により記録が行われる垂直磁化膜901より成っ
ている。そして、本実施形態の磁気記録媒体は、図13
中に拡大して示すように、垂直磁化層901が、二種の
層902,903を交互に積層した多層膜から構成され
ている。
Next, an embodiment of the invention relating to the manufacture of the perpendicular magnetic recording medium will be described. FIG. 13 is a schematic sectional view of a perpendicular magnetic recording medium manufactured by the method and apparatus of the embodiment. The perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. 13 includes a disk-shaped substrate 9 and a magnetic recording layer formed on the substrate 9. The magnetic recording layer is composed of a perpendicular magnetic film 901 on which recording is performed by magnetization in a direction perpendicular to the substrate 9. The magnetic recording medium according to the present embodiment has the structure shown in FIG.
As shown in an enlarged scale, the perpendicular magnetization layer 901 is composed of a multilayer film in which two types of layers 902 and 903 are alternately laminated.

【0065】積層された二種の薄膜902,903は、
いわゆる人工格子を構成するものである。二種の薄膜を
積層することによる形成した垂直磁化層は、人工格子と
呼ばれている。これは、単原子ないし二原子分程度の薄
い二種の磁性膜を交互に積層したものである。人工格子
によると、積層方向(膜の厚さ方向)での保磁力が大き
くなる磁気異方性が高く得られる。この理由は、ある層
の粒子とその層を挟む上下の別の層の粒子との交換相互
作用により、層間方向での磁気モーメントが層の面方向
に比べて強くなることによるものと考えられている。人
工格子より成る垂直磁化層は、他のものに比べて垂直磁
気異方性が高く、いわゆる角形比が大きいので、垂直磁
気記録媒体用として有望視されている。
The two kinds of laminated thin films 902 and 903 are
This constitutes a so-called artificial lattice. The perpendicular magnetization layer formed by laminating two kinds of thin films is called an artificial lattice. This is formed by alternately stacking two kinds of thin magnetic films each having a thickness of about one atom or two atoms. According to the artificial lattice, a high magnetic anisotropy that increases the coercive force in the stacking direction (the film thickness direction) can be obtained. The reason for this is considered to be that the magnetic moment in the interlayer direction becomes stronger than that in the plane direction of the layer due to the exchange interaction between the particles in one layer and the particles in the upper and lower layers sandwiching the layer. There is. The perpendicular magnetic layer made of an artificial lattice has a higher perpendicular magnetic anisotropy and a larger so-called squareness ratio than other magnetic layers, and is therefore considered promising for a perpendicular magnetic recording medium.

【0066】垂直磁気記録媒体用の人工格子としては、
例えばCo膜とPd膜を交互に積層したもの、Co膜と
Pt膜を交互に積層したもの等が知られている(図13
に示す例はCo/Pd)。また、Co膜の代わりにCo
BのようなCo系膜(合金膜又は化合物膜)を使用する
場合(例えばCoB/Pd)もあるし、Fe膜又はFe
系膜をCo膜の代わりに使用する場合もある。しいずれ
にしても、垂直磁気異方性が高い磁気特性の良い垂直磁
化層を形成するには、一層の膜を薄くし、なるべく多く
積層することが好ましい。
As an artificial lattice for a perpendicular magnetic recording medium,
For example, a film in which a Co film and a Pd film are alternately stacked, a film in which a Co film and a Pt film are alternately stacked, and the like are known (FIG. 13).
The example shown in is Co / Pd). Also, instead of the Co film, Co
In some cases, a Co-based film (alloy film or compound film) such as B is used (eg, CoB / Pd), Fe film or Fe film.
A system film may be used instead of the Co film. In any case, in order to form a perpendicularly magnetized layer having high perpendicular magnetic anisotropy and good magnetic characteristics, it is preferable to thin one layer and stack as many layers as possible.

【0067】この他、図13に示すように、基板9と垂
直磁化層901の間に裏打ち層904を有する。裏打ち
層904は、磁気記録の際の磁気ヘッドによる磁界を垂
直磁化層中でより垂直になるようにするものである。ま
た、基板9と裏打ち層904との間、及び、裏打ち層9
04と垂直磁化層901との間に、下地層905,90
6を有する。下地層905,906は、シード層とも呼
ばれ、裏打ち層904や垂直磁化層901の結晶化度や
配向特性等を制御するためのものである。また、垂直磁
化層901の上には保護層907が形成されている。
In addition, as shown in FIG. 13, a backing layer 904 is provided between the substrate 9 and the perpendicular magnetic layer 901. The backing layer 904 makes the magnetic field generated by the magnetic head during magnetic recording more perpendicular in the perpendicular magnetization layer. In addition, between the substrate 9 and the backing layer 904, and the backing layer 9
04 and the perpendicular magnetization layer 901, underlayers 905, 90
Have six. The underlayers 905 and 906 are also called seed layers, and are for controlling the crystallinity and orientation characteristics of the backing layer 904 and the perpendicular magnetization layer 901. A protective layer 907 is formed on the perpendicular magnetic layer 901.

【0068】図13に示す垂直磁気記録媒体は、多層膜
作成装置を使用して製造することができる。即ち、前述
した各実施形態の多層膜作成装置は、垂直磁気記録媒体
製造装置の発明の実施形態にも該当する。図13に示す
二種の薄膜902,903を第一薄膜902,第二薄膜
903とする。例えば、図9において、ターゲット30
Aは第一薄膜902用、ターゲット30Bは第二薄膜9
03用、ターゲット30Cは第一薄膜902用とする。
カソードユニット3を回転させながら、基板9Xに対し
てターゲット30Aにより第一薄膜902を形成した
後、ターゲット30Bにより第二薄膜903を形成し、
その後ターゲット30Cにより第一薄膜902を形成す
る。これで終了ではなく、カソードユニット3の回転を
続け、第一薄膜902の形成と第二薄膜903の形成と
を交互に行う。もう一つの基板9Yについても、基本的
に同様である。尚、第一薄膜902が二つのターゲット
30A,Cで継続して形成されることになるので、この
場合にはそれらのスパッタ電源4A,4Cの出力を低下
させる等して膜厚を調整する。
The perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. 13 can be manufactured by using a multilayer film forming apparatus. That is, the multilayer film forming apparatus of each of the above-described embodiments also corresponds to the embodiment of the invention of the perpendicular magnetic recording medium manufacturing apparatus. The two types of thin films 902 and 903 shown in FIG. 13 are referred to as a first thin film 902 and a second thin film 903. For example, in FIG. 9, the target 30
A is for the first thin film 902, target 30B is the second thin film 9
03, and the target 30C is for the first thin film 902.
While rotating the cathode unit 3, the first thin film 902 is formed by the target 30A on the substrate 9X, and then the second thin film 903 is formed by the target 30B.
After that, the first thin film 902 is formed by the target 30C. This is not the end, but the rotation of the cathode unit 3 is continued and the formation of the first thin film 902 and the formation of the second thin film 903 are performed alternately. The same applies to the other substrate 9Y. Since the first thin film 902 is continuously formed by the two targets 30A and 30C, in this case, the film thickness is adjusted by, for example, reducing the outputs of the sputtering power supplies 4A and 4C.

【0069】このようにして、カソードユニット3を回
転させながら、第一薄膜902と第二薄膜903とから
成る層を所定数積層し、人工格子を形成する。このよう
にすると、基板9の搬送動作を介在させることなく、第
一薄膜902の形成してからすぐに第二薄膜903が同
一の成膜チャンバー1内で形成される。従って、生産性
が高く、装置の占有面積の増大も抑制され、界面に汚染
層が形成される問題もない。特に、人工格子では、層間
の交換相互作用を利用するので、層の界面に汚染層が形
成されると、垂直磁気異方性が低下したり、磁気特性が
悪くなったりする問題があるが、本実施形態によれば、
このような問題はない。また、遮蔽具39やシールド板
391がターゲット30の相互汚損や別のターゲット3
0からのスパッタ粒子の混入を防止するので、この点で
も人工格子の品質が高く得られる構成となっている。
In this way, while rotating the cathode unit 3, a predetermined number of layers of the first thin film 902 and the second thin film 903 are laminated to form an artificial lattice. By doing so, the second thin film 903 is formed in the same film forming chamber 1 immediately after the formation of the first thin film 902 without interposing the transfer operation of the substrate 9. Therefore, the productivity is high, an increase in the area occupied by the device is suppressed, and there is no problem that a contamination layer is formed at the interface. In particular, since the artificial lattice utilizes the exchange interaction between layers, if a contaminated layer is formed at the interface between layers, there is a problem that the perpendicular magnetic anisotropy is lowered or the magnetic characteristics are deteriorated. According to this embodiment,
There is no such problem. In addition, the shield 39 and the shield plate 391 may cause mutual contamination of the target 30 or another target 3.
Since the sputtered particles from 0 are prevented from being mixed in, the quality of the artificial lattice is also high in this respect.

【0070】尚、上記実施形態では、二つのターゲット
30A,30Cを第一薄膜902用とし、一つのターゲ
ット30Bを第二薄膜903用としたが、ターゲットを
二つだけ設けて、一方を第一薄膜902用、他方を第二
薄膜903用としても良い。また、三つのターゲットが
ある場合でも、一つのターゲットを休止させて二つのタ
ーゲットのみで成膜を行ってもよい。さらに、四つのタ
ーゲットを設けて、その二つを第一薄膜902用、残り
の二つを第二薄膜903用としてもよい。尚、上述した
各実施形態では、複数のスパッタ電源4を設けて、各々
のターゲット30にそれぞれ電圧を印加したが、複数の
ターゲット30で一つのスパッタ電源4を共用する場合
もある。従って、スパッタ電源4は少なくとも一つあれ
ば足りる。
In the above embodiment, the two targets 30A and 30C are used for the first thin film 902, and the one target 30B is used for the second thin film 903. However, only two targets are provided and one target is the first. The thin film 902 may be used, and the other may be used as the second thin film 903. Further, even when there are three targets, one target may be stopped and film formation may be performed using only two targets. Further, four targets may be provided, two of which may be used for the first thin film 902 and the other two may be used for the second thin film 903. In addition, in each of the above-described embodiments, a plurality of sputtering power sources 4 are provided and a voltage is applied to each of the targets 30, but a plurality of targets 30 may share one sputtering power source 4. Therefore, at least one sputtering power source 4 is sufficient.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項1記載
の発明によれば、生産性が高く、装置の占有面積の増大
も抑制され、界面に汚染層が形成される問題もない。ま
た、膜厚や膜質の点でより均一な薄膜より成る多層膜
が、基板に作成される。また、請求項2記載の発明によ
れば、上記効果に加え、基板に対してターゲットが同軸
上に静止対向した状態で成膜が行われるので、成膜の再
現性や安定性の点で優れたものとなる。また、請求項3
記載の発明によれば、上記効果に加え、遮蔽具がターゲ
ットの相互汚損を防止するので、この点でも多層膜の品
質が低下することもない。また、請求項4記載の発明に
よれば、上記効果に加え、各ターゲットへの供給電力が
独立して制御できるので、各ターゲットにおけるスパッ
タ条件の不均一性が補償できる。これにより、さらに均
一な成膜を行うことができる。また、請求項5記載の発
明によれば、上記効果に加え、マグネトロン放電によっ
て高効率かつ高速のスパッタが行えるのに加え、磁石機
構がターゲットと一体に回転するので、さらに均一な成
膜が行えたり、磁界の効果を無駄なく使用したりできる
効果が得られる。また、請求項6記載の発明によれば、
上記効果に加え、磁石機構による磁界がターゲットの中
心軸に対して非対称であるとともに、磁石機構がターゲ
ットの中心軸の周りに回転するので、ターゲット上のエ
ロージョンが均一になる。このため、ターゲットを長寿
命化させることができる。また、請求項7記載の発明に
よれば、上記効果に加え、副回転機構が主回転機構の回
転動力により磁石機構を回転させるので、回転導入のた
めの機構が簡略化される。また、請求項9記載の発明に
よれば、上記効果に加え、基板の両面に同時に成膜を行
うことができるので、片面ずつ成膜する場合に比べて、
生産性が向上したり、装置が小型化できたりする効果が
得られる。また、請求項10又は請求項11の発明によ
れば、垂直磁気記録媒体の製造において、生産性が高
く、装置の占有面積の増大も抑制される。そして、人工
格子を構成する薄膜の界面に汚染層が形成される問題が
ないので、垂直磁気異方性が高く磁気特性の優れた垂直
磁気記録媒体が製造できるという効果が得られる。
As described above, according to the invention described in claim 1 of the present application, the productivity is high, the increase of the area occupied by the device is suppressed, and there is no problem that a contaminated layer is formed at the interface. In addition, a multilayer film made of a thin film that is more uniform in terms of film thickness and film quality is created on the substrate. Further, according to the invention of claim 2, in addition to the above effect, since the film formation is performed in a state where the target is coaxially stationary and opposed to the substrate, it is excellent in reproducibility and stability of the film formation. It becomes a thing. Further, claim 3
According to the invention described above, in addition to the above effects, the shield prevents mutual contamination of the target, so that the quality of the multilayer film does not deteriorate in this respect as well. Further, according to the invention described in claim 4, in addition to the above effect, since the electric power supplied to each target can be controlled independently, it is possible to compensate for the nonuniformity of the sputtering conditions in each target. Thereby, more uniform film formation can be performed. According to the invention described in claim 5, in addition to the above effects, in addition to high-efficiency and high-speed sputtering by magnetron discharge, since the magnet mechanism rotates integrally with the target, more uniform film formation can be performed. In addition, the effect that the effect of the magnetic field can be used without waste is obtained. According to the invention of claim 6,
In addition to the above effects, the magnetic field generated by the magnet mechanism is asymmetric with respect to the center axis of the target, and the magnet mechanism rotates around the center axis of the target, so that the erosion on the target becomes uniform. Therefore, the target can have a long life. According to the invention of claim 7, in addition to the above effects, the sub-rotating mechanism rotates the magnet mechanism by the rotational power of the main rotating mechanism, so that the mechanism for introducing rotation is simplified. Further, according to the invention of claim 9, in addition to the above effect, since it is possible to perform film formation on both surfaces of the substrate at the same time, as compared with the case of film formation on each side
The effect that productivity is improved and the device can be downsized can be obtained. Further, according to the invention of claim 10 or claim 11, in the manufacture of the perpendicular magnetic recording medium, the productivity is high and the increase of the area occupied by the device is suppressed. Further, since there is no problem that a contamination layer is formed at the interface of the thin film forming the artificial lattice, it is possible to obtain the effect that a perpendicular magnetic recording medium having high perpendicular magnetic anisotropy and excellent magnetic characteristics can be manufactured.

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

【図1】本願発明の第一の実施形態の多層膜作成装置の
断面概略図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す装置における基板保持具90の構成
を説明する正面概略図である。
FIG. 2 is a schematic front view illustrating the configuration of a substrate holder 90 in the device shown in FIG.

【図3】図1に示す装置における基板保持具90の構成
を説明する側断面概略図である。
FIG. 3 is a schematic side sectional view illustrating a configuration of a substrate holder 90 in the apparatus shown in FIG.

【図4】図1に示すカソードユニット3の詳細を示す断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing details of the cathode unit 3 shown in FIG.

【図5】ターゲット30の形状や配置位置等を説明する
側面概略図である。
FIG. 5 is a schematic side view for explaining the shape and arrangement position of the target 30.

【図6】冷媒の導入排出位置及び給電位置について説明
する側面概略図である。
FIG. 6 is a schematic side view illustrating a refrigerant introduction / discharge position and a power feeding position.

【図7】図1乃至図6に示す実施形態の装置における成
膜時の各ターゲット30と基板9との位置関係について
説明する正面概略図である。
FIG. 7 is a schematic front view illustrating the positional relationship between each target 30 and the substrate 9 during film formation in the apparatus of the embodiment shown in FIGS. 1 to 6.

【図8】図1及び図4に示す遮蔽具39の正面概略図で
ある。
8 is a schematic front view of the shield 39 shown in FIGS. 1 and 4. FIG.

【図9】図1乃至図8に示す装置における多層膜の作成
について示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing the formation of a multilayer film in the device shown in FIGS. 1 to 8;

【図10】成膜の均一性の基板配置位置に対する依存性
について示した正面概略図である。
FIG. 10 is a schematic front view showing the dependency of film formation uniformity on a substrate arrangement position.

【図11】第二の実施形態の多層膜作成装置の要部を示
す図であり、第二の実施形態におけるカソードユニット
3の詳細を示す側面断面概略図である。
FIG. 11 is a diagram showing a main part of a multilayer film production apparatus of a second embodiment, and is a schematic side sectional view showing details of a cathode unit 3 in the second embodiment.

【図12】図11に示す第二の実施形態における成膜時
の各ターゲット30A,30B,30Cと基板9X,9
Yとの位置関係について説明する正面概略図である。
12] Targets 30A, 30B, 30C and substrates 9X, 9 during film formation in the second embodiment shown in FIG.
It is a schematic front view explaining the positional relationship with Y.

【図13】実施形態の方法及び装置により製造される垂
直磁気記録媒体の断面概略図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a perpendicular magnetic recording medium manufactured by the method and apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成膜チャンバー 11 排気系 12 ガス導入系 3 カソードユニット 30 ターゲット 351 回転駆動源 4 スパッタ電源 5 磁石機構 9 基板 90 基板保持具 1 Film forming chamber 11 Exhaust system 12 gas introduction system 3 cathode unit 30 targets 351 rotary drive source 4 Sputter power supply 5 Magnet mechanism 9 substrates 90 substrate holder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 徹哉 東京都府中市四谷5丁目8番1号アネルバ 株式会社内 (72)発明者 坂井 美保 東京都府中市四谷5丁目8番1号アネルバ 株式会社内 (72)発明者 渡辺 直樹 東京都府中市四谷5丁目8番1号アネルバ 株式会社内 Fターム(参考) 4K029 BB02 BD11 CA05 DA10 DC16 DC45 EA09 5D006 BB08 DA08 5D112 AA05 BB01 BB05 FA04 FB21 FB24    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tetsuya Endo             5-8-1 Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anerva             Within the corporation (72) Inventor Miho Sakai             5-8-1 Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anerva             Within the corporation (72) Inventor Naoki Watanabe             5-8-1 Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anerva             Within the corporation F-term (reference) 4K029 BB02 BD11 CA05 DA10 DC16                       DC45 EA09                 5D006 BB08 DA08                 5D112 AA05 BB01 BB05 FA04 FB21                       FB24

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の表面にスパッタリングにより多層
膜を作成する多層膜作成装置であって、 少なくとも一つの基板を保持する基板保持具と、 基板保持具に保持された基板にスパッタリングにより多
層膜が内部で作成される成膜チャンバーと、 各々ターゲットを備えているとともに成膜チャンバー内
に設けられた複数のカソードと、 カソードに電圧を印加してスパッタ放電を生じさせる少
なくとも一つのスパッタ電源と、 各ターゲットを一体に回転させる主回転機構とを備えて
おり、 前記ターゲットは、それらの中心軸がある円周上に位置
するよう配置されていおり、 前記主回転機構は、前記円周と同軸の回転軸の周りに各
ターゲットを一体に回転させるものであり、 前記基板保持具は、回転軸の方向で見た際の所定の領域
内に前記基板を保持するものであり、 前記所定の領域内は、回転する前記ターゲット上の二つ
の点の軌跡によって形成されるものであり、 前記二つの点のうちの一つは、前記回転軸に最も近い点
であり、もう一つの点は、前記回転軸から最も遠い点で
あることを特徴とする多層膜作成装置。
1. A multilayer film forming apparatus for forming a multilayer film on a surface of a substrate by sputtering, comprising: a substrate holder for holding at least one substrate; and a multilayer film formed on the substrate held by the substrate holder by sputtering. A film forming chamber created inside, a plurality of cathodes each provided with a target and provided in the film forming chamber, and at least one sputtering power source for applying a voltage to the cathode to generate a sputtering discharge, And a main rotation mechanism for rotating the target integrally, wherein the targets are arranged so as to be located on a circle having their central axes, and the main rotation mechanism is configured to rotate coaxially with the circumference. The targets are integrally rotated around an axis, and the substrate holder has the base within a predetermined region when viewed in the direction of the rotation axis. In the predetermined region is formed by the locus of two points on the rotating target, one of the two points is closest to the axis of rotation. A point, and the other point is a point farthest from the rotation axis.
【請求項2】 前記主回転機構は、各ターゲットを基板
に対して同軸上に対向する位置で成膜中に静止させるも
のであることを特徴とする請求項1記載の多層膜作成装
置。
2. The multilayer film forming apparatus according to claim 1, wherein the main rotation mechanism makes each target stand still while being coaxially opposed to the substrate during film formation.
【請求項3】 前記各ターゲットから放出されるスパッ
タ粒子が、別のターゲットからのスパッタ粒子に混ざら
ないように遮蔽する遮蔽具が設けられていることを特徴
とする請求項1又は2記載の多層膜作成装置。
3. The multilayer structure according to claim 1, further comprising a shield for shielding sputter particles emitted from each target from mixing with sputter particles from another target. Membrane making device.
【請求項4】 前記複数のターゲットに前記スパッタ放
電のための電力を導入する電力供給系が設けられてお
り、この電力供給系は、各ターゲットに供給する電力を
各々独立して制御するものであることを特徴とする請求
項1乃至3いずれかに記載の多層膜作成装置。
4. A power supply system for introducing power for the sputter discharge is provided to the plurality of targets, and the power supply system independently controls the power supplied to each target. The multilayer film forming apparatus according to claim 1, wherein the multilayer film forming apparatus is provided.
【請求項5】 前記各カソードは、前記スパッタ放電を
マグネトロン放電にする磁石機構を有しており、前記主
回転機構は、前記ターゲットとともにこの磁石機構を一
体に回転させるものであることを特徴とする請求項1乃
至4いずれかに記載の多層膜作成装置。
5. Each of the cathodes has a magnet mechanism that turns the sputter discharge into a magnetron discharge, and the main rotation mechanism rotates the magnet mechanism together with the target. The multilayer film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記磁石機構は、前記ターゲットの中心
軸に対して非対称の磁界を形成するものであるととも
に、前記磁石機構を前記ターゲットの中心軸の周りに回
転させる副回転機構が設けられていることを特徴とする
請求項5記載の多層膜作成装置。
6. The magnet mechanism forms a magnetic field asymmetric with respect to the center axis of the target, and a sub-rotation mechanism that rotates the magnet mechanism around the center axis of the target is provided. The multilayer film forming apparatus according to claim 5, wherein
【請求項7】 前記副回転機構は、前記主回転機構の回
転動力により前記磁石機構を回転させるものであること
を特徴とする請求項6記載の多層膜作成装置。
7. The multilayer film forming apparatus according to claim 6, wherein the sub-rotating mechanism rotates the magnet mechanism by the rotational power of the main rotating mechanism.
【請求項8】 前記副回転機構は、前記主回転機構の回
転動力とは別の回転動力により前記磁石機構を回転させ
るものであることを特徴とする請求項6記載の多層膜作
成装置。
8. The multilayer film forming apparatus according to claim 6, wherein the sub-rotating mechanism rotates the magnet mechanism by a rotational power different from the rotational power of the main rotating mechanism.
【請求項9】 前記ターゲット及び前記主回転機構は、
前記基板を挟んで両側に設けられていることを特徴とす
る請求項1乃至8いずれかに記載の多層膜作成装置。
9. The target and the main rotation mechanism are
9. The multilayer film forming apparatus according to claim 1, wherein the multilayer film forming apparatus is provided on both sides of the substrate.
【請求項10】 磁気記録層の厚さ方向に磁化して情報
を記録する垂直磁気記録媒体を製造する垂直磁気記録媒
体製造方法であって、 前記磁気記録層は、第一第二の二種の薄膜を交互に積層
した人工格子より成るものであり、 人工格子を構成する前記第一の薄膜を作成する工程と、
前記第二の薄膜を作成する工程とが、同一の成膜チャン
バー内でスパッタリングにより行われる方法であり、 前記第一の薄膜を作成するためのターゲットと、前記第
二の薄膜を作成するためのターゲットとを、同一の回転
軸の回りに一体に回転させて順次基板に対向させなが
ら、前記第一第二の二種の薄膜を交互に積層する動作を
含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体製造方法。
10. A perpendicular magnetic recording medium manufacturing method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which information is recorded by magnetizing in the thickness direction of the magnetic recording layer, wherein the magnetic recording layer is of the first or second type. Which comprises an artificial lattice in which the thin films of are alternately laminated, and a step of forming the first thin film constituting the artificial lattice,
The step of forming the second thin film is a method performed by sputtering in the same film forming chamber, and a target for forming the first thin film, and for forming the second thin film A perpendicular magnetic recording medium including an operation of alternately laminating the first and second two kinds of thin films while rotating the target and the target integrally around the same rotation axis to sequentially face the substrate. Production method.
【請求項11】 磁気記録層の厚さ方向に磁化して情報
を記録する垂直磁気記録媒体を製造する垂直磁気記録媒
体製造装置であって、 前記磁気記録層は、第一第二の二種の薄膜を交互に積層
した人工格子より成るものであり、 人工格子を構成する前記第一の薄膜をスパッタリングに
より作成した後、同一チャンバー内でスパッタリングに
より前記第二の薄膜を作成を作成して積層する成膜チャ
ンバーを備えており、 この成膜チャンバーは、前記第一の薄膜を作成するため
のターゲットと、前記第二の薄膜を作成するためのター
ゲットとを、同一の回転軸の回りに一体に回転させて順
次基板に対向させる主回転機構を備えていることを特徴
とする垂直磁気記録媒体製造装置。
11. A perpendicular magnetic recording medium manufacturing apparatus for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium which records information by magnetizing in the thickness direction of the magnetic recording layer, wherein the magnetic recording layer is of the first or second type. It is composed of an artificial lattice in which thin films are alternately laminated, and after the first thin film that constitutes the artificial lattice is created by sputtering, the second thin film is created by sputtering in the same chamber and then laminated And a target for forming the first thin film and a target for forming the second thin film are integrated around the same rotation axis. An apparatus for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, comprising: a main rotation mechanism that is rotated to face the substrate sequentially.
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