JP2906163B2 - Sputtering equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はスパッタリング装置に関するものであっ
て、特に、磁気記録体用磁気ヘッドを製造するために用
いられるものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly, to a method for manufacturing a magnetic head for a magnetic recording medium.
（従来の技術） 従来のスパッタリング装置は第４図に示されており、
同図において、真空槽１内上部の基板電極２には基板ホ
ルダ３が取り付けられ、その基板ホルダ３には第５図に
示されるように２〜3mm×30〜50mmの長尺形状の基板４
が短冊状に多数保持され、また、真空槽１内下部のカソ
ード５には磁性薄膜作成用のターゲット６が取り付けら
れ、基板４とターゲット６とが真空槽１内で所定の間隔
をおいて対向している。真空槽１外には、これを囲むよ
うにヘルムホルツコイル７が巻かれ、このヘルムホルツ
コイル７によって、後述するプラズマ密度が高められて
いる。なお、第４図中、８はカソード４に接続された高
周波電源又は直流電源、９はArガス等のスパッタガスを
導入するためのガス導入弁、10は真空排気口である。(Prior Art) A conventional sputtering apparatus is shown in FIG.
In the figure, a substrate holder 3 is attached to a substrate electrode 2 in an upper portion of a vacuum chamber 1, and a long substrate 4 having a length of 2-3 mm × 30-50 mm as shown in FIG.
Are held in a strip shape, and a target 6 for forming a magnetic thin film is attached to a cathode 5 in a lower portion of the vacuum chamber 1, and the substrate 4 and the target 6 face each other at a predetermined interval in the vacuum chamber 1. doing. Outside the vacuum chamber 1, a Helmholtz coil 7 is wound so as to surround the vacuum chamber 1, and the Helmholtz coil 7 enhances a plasma density described later. In FIG. 4, reference numeral 8 denotes a high-frequency power supply or DC power supply connected to the cathode 4, 9 denotes a gas introduction valve for introducing a sputtering gas such as Ar gas, and 10 denotes a vacuum exhaust port.
次に、このような装置を用いて基板の表面に磁性薄膜
を形成する方法について説明する。Next, a method for forming a magnetic thin film on the surface of a substrate using such an apparatus will be described.
まず、真空槽１内を真空排気した後、ガス導入弁８を
開き、真空槽１内にArガス等のスパッタガスを導入し、
真空槽１内を10-1〜10-3Torrにする。First, after evacuating the vacuum chamber 1, the gas introduction valve 8 is opened, and a sputtering gas such as Ar gas is introduced into the vacuum chamber 1,
The inside of the vacuum chamber 1 is set to 10 -1 to 10 -3 Torr.
その後、高周波電源又は直流電源８よりカソード５に
電圧を印加し、基板電極２とカソード５との間にプラズ
マを発生させるが、プラズマはヘルムホルツコイル７に
よってその密度が高められる。そして、密度の高いプラ
ズマ中のイオンがターゲット６をスパッタリングし、タ
ーゲット粒子が基板４に付着して、そこに薄膜が形成さ
れるようになる。だが、このとき、ターゲット６のスパ
ッタリングされる領域は密度の高いプラズマに対応した
部分となるため、ターゲット６の全面ではなく、局部に
なる。Thereafter, a voltage is applied to the cathode 5 from the high frequency power supply or the DC power supply 8 to generate plasma between the substrate electrode 2 and the cathode 5, and the density of the plasma is increased by the Helmholtz coil 7. Then, ions in the high-density plasma sputter the target 6 and the target particles adhere to the substrate 4 to form a thin film thereon. However, at this time, the region of the target 6 to be sputtered is a portion corresponding to the high-density plasma.
（発明が解決しようとする課題） 従来のスパッタリング装置は、上記のように密度の高
いプラズマ中のイオンがターゲット６をスパッタリング
し、ターゲット粒子が基板４に付着して、そこに薄膜が
形成されるようになるが、ターゲット６のスパッタリン
グされる領域は密度の高いプラズマに対応した部分とな
るため、それはターゲット６の全面ではなく、局部にな
る。そのため、ターゲット粒子はスパッタリングされる
ターゲット６の局部領域より多く飛散されるようにな
る。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional sputtering apparatus, as described above, ions in the high-density plasma sputter the target 6 and the target particles adhere to the substrate 4 to form a thin film thereon. However, the region of the target 6 to be sputtered is a portion corresponding to the high-density plasma. Therefore, the target particles are scattered more than the local region of the target 6 to be sputtered.
しかしながら、基板ホルダ３には長尺形状の基板４が
短冊状に多数保持され、しかも、長尺形状の基板４の保
持位置および保持方向が各長尺形状の基板４ごとに異な
っている。However, the substrate holder 3 holds many long substrates 4 in a strip shape, and the holding position and the holding direction of the long substrates 4 are different for each long substrate 4.
そのため、ターゲット６の局部領域より飛散したター
ゲット粒子が各長尺形状の基板４に入射付着角度等の条
件を同一にして均等に付着することができなくなり、長
尺形状の基板４に形成される薄膜の磁気特性が各長尺形
状の基板４ごとに異なり、バラツキが起こる問題が起き
た。即ち、第５図に示されるように長尺形状の基板４を
基板ホルダ３に短冊状に多数保持したとき、その保持位
置を符号ａ〜ｂで示す各長尺形状の基板４に形成される
薄膜の磁気特性の一つである保磁率は第６図に示される
ように保持位置ごとに異なっていた。Therefore, the target particles scattered from the local region of the target 6 cannot be uniformly attached to the long substrates 4 under the same conditions such as the angle of incidence and the like, and are formed on the long substrates 4. The magnetic properties of the thin film differ for each long-shaped substrate 4, causing a problem that variations occur. That is, as shown in FIG. 5, when a large number of long substrates 4 are held in the shape of strips in the substrate holder 3, the holding positions are formed on the long substrates 4 indicated by reference numerals a and b. The coercivity, which is one of the magnetic properties of the thin film, was different for each holding position as shown in FIG.
この発明の目的は、従来の問題を解決して、基板ホル
ダに短冊状に多数保持された長尺形状の基板ごとに形成
される薄膜の磁気特性にバラツキを起こさせないスパッ
タリング装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the conventional problems and to provide a sputtering apparatus that does not cause variation in the magnetic characteristics of a thin film formed on each of a plurality of long substrates held in a strip shape on a substrate holder. is there.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、基板と、カソ
ードに取り付けられたターゲットとを真空槽内で所定の
間隔をおいて対向させ、真空槽内で発生したプラズマ中
のイオンによりターゲットをスパッタリングして、基板
に薄膜を形成するスパッタリング装置において、前記真
空槽外の前記ターゲット及び前記基板の左右位置に、リ
ング形状の磁石を前記真空槽を間に挟んで対向配置し、
これらリング形状の磁石によって形成される磁力線の少
なくとも一部を前記ターゲットの表面においてそれと平
行にさせたことを特徴とするスパッタリング装置であ
る。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, a substrate and a target attached to a cathode are opposed to each other at a predetermined interval in a vacuum chamber, and the target is generated in the vacuum chamber. In a sputtering apparatus that sputters a target with ions in the plasma thus formed to form a thin film on a substrate, a ring-shaped magnet is sandwiched between the vacuum chambers at left and right positions of the target and the substrate outside the vacuum chamber. Placed opposite each other,
A sputtering apparatus characterized in that at least a part of the lines of magnetic force formed by these ring-shaped magnets are made parallel to the surface of the target.
（作用） 本発明のスパッタリング装置においては、ターゲット
及び基板の左右位置の真空槽外にそれぞれ配設された磁
石によって形成される磁力線の少なくとも一部がターゲ
ットの表面においてそれと平行になるから、ターゲット
のスパッタリングされる領域はターゲット全域にわた
り、ターゲットの局部領域だけでなくなる。そのため、
長尺形状の基板が基板ホルダに短冊状に多数保持され、
その長尺形状の基板の保持位置および保持方向が各長尺
形状の基板ごとに異なっていても、各長尺形状の基板に
形成される薄膜の磁気特性にバラツキが起きなるなる。(Operation) In the sputtering apparatus of the present invention, at least a part of the lines of magnetic force formed by the magnets disposed outside the vacuum chamber at the left and right positions of the target and the substrate are parallel to the surface of the target. The area to be sputtered extends over the entire target, and not just the local area of the target. for that reason,
Many long substrates are held in a strip shape by the substrate holder,
Even if the holding position and the holding direction of the long substrate are different for each long substrate, the magnetic characteristics of the thin film formed on each long substrate will vary.
（実施例） 以下、この発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は第１発明の実施例を示しており、同図におい
て、真空槽１内上部の基板電極２には基板ホルダ３が取
り付けられ、その基板ホルダ３には第２図に示されるよ
うに２〜3mm×30〜50mmの長尺形状の基板４が短冊状に
多数保持され、また、真空槽１内下部のカソード５には
磁性薄膜作成用のターゲット６が取り付けられ、基板４
とターゲット６とが真空槽１内で所定の間隔をおいて対
向している。ターゲット６の左右の真空槽１外には、そ
れぞれリング形状の電磁石12a、12bが、前記真空槽１を
間に挟んで対向配設されており、そのため、これらの電
磁石12a、12bによって形成される磁力線の少なくとも一
部は、ターゲット６の表面においてそれと平行になる。
図３は、電磁石12a、12bによって形成される磁力線を示
している。なお、第１図中、８はカソード４に接続され
た高周波電源又は直流電源、９はArガス等のスパッタガ
スを導入するためのガス導入弁、10は真空排気口であ
る。FIG. 1 shows an embodiment of the first invention. In FIG. 1, a substrate holder 3 is attached to a substrate electrode 2 in an upper portion of a vacuum chamber 1, and the substrate holder 3 is attached to the substrate holder 3 as shown in FIG. A large number of elongated substrates 4 having a size of 2 to 3 mm × 30 to 50 mm are held in a strip shape, and a target 6 for forming a magnetic thin film is attached to a cathode 5 in a lower portion of the vacuum chamber 1.
The target 6 and the target 6 face each other at a predetermined interval in the vacuum chamber 1. Outside the vacuum chambers 1 on the left and right of the target 6, ring-shaped electromagnets 12a and 12b are respectively provided facing each other with the vacuum chamber 1 interposed therebetween, and are thus formed by these electromagnets 12a and 12b. At least some of the lines of magnetic force are parallel to the surface of the target 6.
FIG. 3 shows lines of magnetic force formed by the electromagnets 12a and 12b. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a high-frequency power supply or DC power supply connected to the cathode 4, 9 denotes a gas introduction valve for introducing a sputtering gas such as Ar gas, and 10 denotes a vacuum exhaust port.
次に、上記実施例を用いて基板の表面に薄膜を形成す
る方法について説明する。Next, a method for forming a thin film on the surface of a substrate using the above embodiment will be described.
まず、真空槽１内を真空排気した後、ガス導入弁８を
開き、真空槽１内にArガス等のスパッタガスを導入し、
真空槽１内を10-1〜10-3Torrにする。First, after evacuating the vacuum chamber 1, the gas introduction valve 8 is opened, and a sputtering gas such as Ar gas is introduced into the vacuum chamber 1,
The inside of the vacuum chamber 1 is set to 10 -1 to 10 -3 Torr.
その後、高周波電源又は直流電源８よりカソード５に
電圧を印加し、基板電極２とカソード５との間にプラズ
マを発生させる。このとき、ターゲット６の表面におい
てそれと平行になった磁力線が存在しているため、この
磁力線の作用によりプラズマ中のイオンはターゲット６
の全域にわたってスパッタリングして、基板４に薄膜を
形成するようになる。その場合、長尺形状の基板４が基
板ホルダ３に短冊状に多数保持され、その長尺形状の基
板４の保持位置および保持方向が各長尺形状の基板４ご
とに異なっていても、各長尺形状の基板４に形成される
薄膜の磁気特性にバラツキが起きなくなる。Thereafter, a voltage is applied to the cathode 5 from the high frequency power supply or the DC power supply 8 to generate plasma between the substrate electrode 2 and the cathode 5. At this time, since the magnetic field lines parallel to the surface of the target 6 exist, the ions in the plasma are removed by the action of the magnetic field lines.
To form a thin film on the substrate 4. In this case, even if a large number of long substrates 4 are held in a strip shape by the substrate holder 3 and the holding position and the holding direction of the long substrates 4 are different for each long substrate 4, The magnetic characteristics of the thin film formed on the long substrate 4 do not vary.
ところで、上記実施例では電磁石を使用しているが、
その代わりに、永久磁石を使用してもよい。By the way, although the above embodiment uses an electromagnet,
Instead, permanent magnets may be used.
（発明の効果） 本発明は上記のような構成をしていて、磁力線の少な
くとも一部がターゲットの表面においてそれと平行にな
っているので、ターゲットのスパッタリングされる領域
はターゲット全域にわたり、ターゲットの局部領域だけ
でなくなる。そのため、長尺形状の基板が基板ホルダに
短冊状に多数保持され、その長尺形状の基板の保持位置
および保持方向が各長尺形状の基板ごとに異なっていて
も、各長尺形状の基板に形成される薄膜の磁気特性にバ
ラツキが起きなくなる。それゆえ、長尺形状の基板を基
板ホルダの中央部だけでなく、基板ホルダの周縁部にも
保持しうるようになるので、生産能率が向上するように
なる。(Effects of the Invention) The present invention is configured as described above, and since at least a part of the magnetic field lines is parallel to the surface of the target, the region to be sputtered on the target extends over the entire area of the target and the target has a local area. It is not just the area. Therefore, even if a large number of elongated substrates are held in a strip shape by the substrate holder, and the holding position and the holding direction of the elongated substrates are different for each elongated substrate, each elongated substrate is No variation occurs in the magnetic characteristics of the thin film formed on the substrate. Therefore, the elongated substrate can be held not only at the center of the substrate holder but also at the peripheral edge of the substrate holder, so that the production efficiency is improved.
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は、その
実施例に用いられる基板ホルダに長尺形状の基板を短冊
状に保持させたときの説明図、第３図は、本発明の実施
例に用いられる電磁石による磁力線を示す斜視図、第４
図は従来技術のスパッタリング装置を示す説明図、第５
図は従来のスパッタリング装置に用いられる基板ホルダ
に長尺形状の基板を短冊状に多数保持させたときの説明
図、第６図は従来のスパッタリング装置を用いて長尺形
状の基板に薄膜を形成したとき、その薄膜の保持率を示
すグラフである。 図中、 １……真空槽 ４……基板 ５……カソード ６……ターゲット 12a……電磁石 12b……電磁石BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanation when a long substrate is held in a strip shape by a substrate holder used in the embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing lines of magnetic force by an electromagnet used in the embodiment of the present invention.
The figure is an explanatory view showing a conventional sputtering apparatus, and FIG.
The figure is an explanatory view when a large number of elongated substrates are held in a strip shape on a substrate holder used in a conventional sputtering apparatus, and FIG. 6 is a diagram illustrating a case where a thin film is formed on an elongated substrate using a conventional sputtering apparatus 5 is a graph showing the retention rate of the thin film when the test is performed. In the figure, 1 ... Vacuum tank 4 ... Substrate 5 ... Cathode 6 ... Target 12a ... Electromagnet 12b ... Electromagnet
Claims (1)
ットとを真空槽内で所定の間隔をおいて対向させ、真空
槽内で発生したプラズマ中のイオンによりターゲットを
スパッタリングして、基板に薄膜を形成するスパッタリ
ング装置において、前記真空槽外の前記ターゲット及び
前記基板の左右位置に、リング形状の磁石を前記真空槽
を間に挟んで対向配置し、これらリング形状の磁石によ
って形成される磁力線の少なくとも一部を前記ターゲッ
トの表面においてそれと平行にさせたことを特徴とする
スパッタリング装置。A substrate and a target attached to a cathode are opposed to each other at a predetermined interval in a vacuum chamber, and the target is sputtered by ions in plasma generated in the vacuum chamber to form a thin film on the substrate. In the sputtering apparatus to be formed, ring-shaped magnets are disposed opposite to each other with the vacuum tank interposed therebetween, at right and left positions of the target and the substrate outside the vacuum chamber, and at least magnetic lines of force formed by these ring-shaped magnets. A sputtering apparatus characterized in that a part thereof is made parallel to a surface of the target.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4059690A JP2906163B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Sputtering equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4059690A JP2906163B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Sputtering equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243764A JPH03243764A (en) | 1991-10-30 |
| JP2906163B2 true JP2906163B2 (en) | 1999-06-14 |
Family
ID=12584889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4059690A Expired - Lifetime JP2906163B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Sputtering equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906163B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100917463B1 (en) * | 2003-01-15 | 2009-09-14 | 삼성전자주식회사 | Magnetron cathode and magnetron sputtering apparatus |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP4059690A patent/JP2906163B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03243764A (en) | 1991-10-30 |
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