JP3211458B2 - 磁性膜形成装置 - Google Patents
磁性膜形成装置Info
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- JP3211458B2 JP3211458B2 JP04901393A JP4901393A JP3211458B2 JP 3211458 B2 JP3211458 B2 JP 3211458B2 JP 04901393 A JP04901393 A JP 04901393A JP 4901393 A JP4901393 A JP 4901393A JP 3211458 B2 JP3211458 B2 JP 3211458B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁性膜形成装置に係り、
特に、磁性膜を形成する時に、形成する膜の良好な磁気
特性を得るために外部から磁場を印加しながら膜を形成
する磁性膜形成装置に関する。
特に、磁性膜を形成する時に、形成する膜の良好な磁気
特性を得るために外部から磁場を印加しながら膜を形成
する磁性膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタ装置は、種々の材料の薄膜化手
段の一つとして、各方面でニーズが高まっている。この
スパッタ装置によるスパッタリング法は、１０-1〜１０
-4Torr程度の真空中でアルゴン等のガスを放電させて、
この時に生じたイオンでターゲットをスパッタリングし
て、飛散したスパッタ粒子をターゲットに対面した位置
に配置されている基板上に堆積させて薄膜を形成する方
法があり、この方法を用いたスパッタリング装置は、用
途に応じて様々なタイプが考えられ、実用化されてい
る。特に最近は、より薄い膜を再現性良く形成するため
に、従来のメッキ法にかわって、このスパッタリング方
法は、増々、重要になっている。
段の一つとして、各方面でニーズが高まっている。この
スパッタ装置によるスパッタリング法は、１０-1〜１０
-4Torr程度の真空中でアルゴン等のガスを放電させて、
この時に生じたイオンでターゲットをスパッタリングし
て、飛散したスパッタ粒子をターゲットに対面した位置
に配置されている基板上に堆積させて薄膜を形成する方
法があり、この方法を用いたスパッタリング装置は、用
途に応じて様々なタイプが考えられ、実用化されてい
る。特に最近は、より薄い膜を再現性良く形成するため
に、従来のメッキ法にかわって、このスパッタリング方
法は、増々、重要になっている。
【０００３】スパッタリングによる基板上に磁性膜を形
成する時には、形成する膜の磁気特性を得るために、基
板面と平行に外部磁場を印加しながら成膜するのが一般
的である。この基板面に外部磁場を印加する方法には、
永久磁石を用いる方法やヘルムホルツコイルを用いる方
法があるが、印加する磁場の強度等を自由に変えられる
こと等から、後者による方法を用いることが多い。この
時、ヘルムホルツコイルによって発生する磁場を効率良
く基板面上に印加して、より良好な磁気特性の磁性膜を
得るために、磁場修正板と呼ばれる磁性板を用いる。
成する時には、形成する膜の磁気特性を得るために、基
板面と平行に外部磁場を印加しながら成膜するのが一般
的である。この基板面に外部磁場を印加する方法には、
永久磁石を用いる方法やヘルムホルツコイルを用いる方
法があるが、印加する磁場の強度等を自由に変えられる
こと等から、後者による方法を用いることが多い。この
時、ヘルムホルツコイルによって発生する磁場を効率良
く基板面上に印加して、より良好な磁気特性の磁性膜を
得るために、磁場修正板と呼ばれる磁性板を用いる。
【０００４】従来装置では、この基板に印加する磁場が
一方向のみ（例えば、基板の搬送方向のみ、あるいは搬
送方向と垂直方向のみ）であったため、基板を保持し、
基板を搬送する基板トレイに保持された状態で、基板と
ともに搬送されていた。
一方向のみ（例えば、基板の搬送方向のみ、あるいは搬
送方向と垂直方向のみ）であったため、基板を保持し、
基板を搬送する基板トレイに保持された状態で、基板と
ともに搬送されていた。
【０００５】しかし、これら従来の技術では、基板面に
印加する磁場の方向を一方向のみではなく、これと同一
面内で垂直方向に印加する場合については考慮されてい
なかった。
印加する磁場の方向を一方向のみではなく、これと同一
面内で垂直方向に印加する場合については考慮されてい
なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、基板
面により効率良く磁場を印加するための磁場修正板と呼
ばれる磁性板が、基板を保持し基板を搬送するための基
板トレイに固定されている。
面により効率良く磁場を印加するための磁場修正板と呼
ばれる磁性板が、基板を保持し基板を搬送するための基
板トレイに固定されている。
【０００７】このため基板面に異なる２方向に磁場を印
加するために、あらかじめ磁場修正板を２方向に設けて
おくと、一方向に磁場を印加する時に、他方向用の磁場
修正板の影響により、充分な磁場が印加出来なくなると
いった問題がある。従来技術では、基板面に２方向に磁
場を印加することに対してはほとんど考慮されていなか
った。
加するために、あらかじめ磁場修正板を２方向に設けて
おくと、一方向に磁場を印加する時に、他方向用の磁場
修正板の影響により、充分な磁場が印加出来なくなると
いった問題がある。従来技術では、基板面に２方向に磁
場を印加することに対してはほとんど考慮されていなか
った。
【０００８】本発明は、上述の点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、一方向に加える磁場の効
果をほとんど失うことなく、これに垂直な方向にも同等
の磁場印加の効果が得られる磁性膜形成装置を提供する
にある。
で、その目的とするところは、一方向に加える磁場の効
果をほとんど失うことなく、これに垂直な方向にも同等
の磁場印加の効果が得られる磁性膜形成装置を提供する
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、真空容器内に配置され、その表面に成
膜される基板面に効率良く磁場を印加するための磁性板
が、基板面に互いに異なる方向の磁場を印加する少なく
とも２組の前記ヘルムホルツコイルが形成する前記基板
面の磁場方向に合せて位置が変えることができる機構を
介して真空容器に支持されていることを特徴とする。
達成するために、真空容器内に配置され、その表面に成
膜される基板面に効率良く磁場を印加するための磁性板
が、基板面に互いに異なる方向の磁場を印加する少なく
とも２組の前記ヘルムホルツコイルが形成する前記基板
面の磁場方向に合せて位置が変えることができる機構を
介して真空容器に支持されていることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【作用】ヘルムホルツコイルによって基板面に磁場を印
加する場合、基板の近くに磁性材が全くない場合、基板
面にある一定以上の強さの磁場を印加するためには、ヘ
ルムホルツコイルのアンペア・ターンが非常に大きくな
る。このため、通常、ヘルムホルツコイルの形状に合わ
せて磁性板を極力基板に近い位置に配置することによっ
て適当なアンペア・ターンで効率良く磁場を印加するこ
とが出来る。さらに上記磁性板によって、印加する磁場
の基板面での平行性を良くすることによって、より磁気
特性の優れた膜を形成することが出来る。
加する場合、基板の近くに磁性材が全くない場合、基板
面にある一定以上の強さの磁場を印加するためには、ヘ
ルムホルツコイルのアンペア・ターンが非常に大きくな
る。このため、通常、ヘルムホルツコイルの形状に合わ
せて磁性板を極力基板に近い位置に配置することによっ
て適当なアンペア・ターンで効率良く磁場を印加するこ
とが出来る。さらに上記磁性板によって、印加する磁場
の基板面での平行性を良くすることによって、より磁気
特性の優れた膜を形成することが出来る。
【００１２】従って、ヘルムホルツコイルによって基板
面に磁場を印加する場合には、ヘルムホルツコイルと磁
場修正板と基板との相対位置はある一定の関係があり、
基板面に印加する磁場の方向を換える場合には、これに
合わせて、磁場修正の位置も変えなければならない。
面に磁場を印加する場合には、ヘルムホルツコイルと磁
場修正板と基板との相対位置はある一定の関係があり、
基板面に印加する磁場の方向を換える場合には、これに
合わせて、磁場修正の位置も変えなければならない。
【００１３】例えば、基板面に印加する磁場を同一面内
で垂直方向に切り換える場合には、あらかじめコイルを
２組、その印加する磁場の向きが直交する様に配置して
おくことが出来る。しかし、前述の磁場修正板はあらか
じめコイルの配置にあわせて２組配置しておくことが出
来ない。これは、１組のコイルで一方向に磁場を印加す
る時に、他方同様の磁場修正板の影響で目的の方向に効
率良く平行性の良い磁場を印加出来ないためである。従
って、磁場修正板はあくまで１組で磁場を印加する方向
にその都度、最適の位置に配置されなければならない。
で垂直方向に切り換える場合には、あらかじめコイルを
２組、その印加する磁場の向きが直交する様に配置して
おくことが出来る。しかし、前述の磁場修正板はあらか
じめコイルの配置にあわせて２組配置しておくことが出
来ない。これは、１組のコイルで一方向に磁場を印加す
る時に、他方同様の磁場修正板の影響で目的の方向に効
率良く平行性の良い磁場を印加出来ないためである。従
って、磁場修正板はあくまで１組で磁場を印加する方向
にその都度、最適の位置に配置されなければならない。
【００１４】そこで、本発明では、上記磁場修正板を基
板トレイとは独立に成膜室側で保持し、これの位置をヘ
ルムホルツコイルが形成する基板面の磁場方向に合せて
位置が変えることができる機構を設けることによって、
磁場を印加する方向に磁場修正板の向きを常に合せるこ
とが可能となり、効率よく磁場を印加することができ
る。
板トレイとは独立に成膜室側で保持し、これの位置をヘ
ルムホルツコイルが形成する基板面の磁場方向に合せて
位置が変えることができる機構を設けることによって、
磁場を印加する方向に磁場修正板の向きを常に合せるこ
とが可能となり、効率よく磁場を印加することができ
る。
【００１５】
【００１６】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１７】図１は本発明の磁性膜形成装置の一実施例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【００１８】図１に示す様に、成膜室を形成する真空容
器１の開口部に、ターゲット電極２が、絶縁物４を介し
て固定されている。ターゲット電極２の表面にはターゲ
ット３が取り付けられており、該ターゲット３と一定の
ギャップをとった形でアースシールド５が取り付けられ
ている。基板７は、基板トレイ６により保持されてお
り、基板トレイ６は、図示していないが内部治具によ
り、ターゲット３の表面と一定の間隔をおいて保持され
ている。加熱ヒータ板９はその導入部１６はＯリング１
０により真空シールされた状態で基板７が成膜室内に保
持されている。ヘルムホルツコイル１４によって発生さ
せた磁場は、加熱ヒータ板９とともに保持されている磁
場修正板８によって、基板７の表面に効率良く印加出来
る。該磁場修正板８は、ターゲット３と同一の磁性板あ
るいは鉄等を表面処理して用いることが多い。そして、
ヒータ板９の導入部１６に設けたギア１１と、回転モー
タ１３に設けられたギア１２を連結することによって、
ヒータ板９を磁場修正板８とともに固定させることが出
来る。
器１の開口部に、ターゲット電極２が、絶縁物４を介し
て固定されている。ターゲット電極２の表面にはターゲ
ット３が取り付けられており、該ターゲット３と一定の
ギャップをとった形でアースシールド５が取り付けられ
ている。基板７は、基板トレイ６により保持されてお
り、基板トレイ６は、図示していないが内部治具によ
り、ターゲット３の表面と一定の間隔をおいて保持され
ている。加熱ヒータ板９はその導入部１６はＯリング１
０により真空シールされた状態で基板７が成膜室内に保
持されている。ヘルムホルツコイル１４によって発生さ
せた磁場は、加熱ヒータ板９とともに保持されている磁
場修正板８によって、基板７の表面に効率良く印加出来
る。該磁場修正板８は、ターゲット３と同一の磁性板あ
るいは鉄等を表面処理して用いることが多い。そして、
ヒータ板９の導入部１６に設けたギア１１と、回転モー
タ１３に設けられたギア１２を連結することによって、
ヒータ板９を磁場修正板８とともに固定させることが出
来る。
【００１９】図２、及び図３に、図１に示した実施例の
横断面図を示す。
横断面図を示す。
【００２０】図２に示す様に、ヘルムホルツコイル１４
によって磁場を発生し、基板７に磁場を印加する場合に
は、磁場修正板８をヘルムホルツコイル１４の磁場の方
向に向けておく。また、図２、及び図３には、図１では
図示を省略したが、ヘルムホルツコイル１４の形成する
磁場と直交する磁場を印加出来るヘルムホルツコイル１
５を示してある。図１の回転モータ１３により磁場修正
板８を加熱ヒータ９ごと回転させて、図３に示す状態に
し、ヘルムホルツコイル１５により磁場を印加すること
によって、基板７に対して、図２と図３でそれぞれ直交
する磁場を印加することが可能となる。
によって磁場を発生し、基板７に磁場を印加する場合に
は、磁場修正板８をヘルムホルツコイル１４の磁場の方
向に向けておく。また、図２、及び図３には、図１では
図示を省略したが、ヘルムホルツコイル１４の形成する
磁場と直交する磁場を印加出来るヘルムホルツコイル１
５を示してある。図１の回転モータ１３により磁場修正
板８を加熱ヒータ９ごと回転させて、図３に示す状態に
し、ヘルムホルツコイル１５により磁場を印加すること
によって、基板７に対して、図２と図３でそれぞれ直交
する磁場を印加することが可能となる。
【００２１】
【００２２】該図において、基板７は、基板保持金具１
７を介して基板トレイ６に保持されている。基板保持金
具１７は、基板トレイ６に落し込みによりのせてあるだ
けで、ボルト等によって特に固定されているわけではな
い。磁場修正板８は基板トレイ６又は、図示されていな
い内部治具により真空容器１に固定されている。基板７
に磁場を印加するヘルムホルツコイル１４は、１組のみ
備えている。真空容器１には、成膜ステージとは別に、
基板保持金具１７をひっかけて昇降・回転させるための
ツメ機構１８を設けている。基板トレイ６は、図示され
ていない基板トレイ搬送系によって、ツメ機構１８の位
置まで搬送される。この位置でツメ機構１８を回転させ
て基板保持金具１７の先端とツメを重ねた状態で、ツメ
機構１８を上昇させる。この状態でツメ機構１８を９０
°回転させたのち、ツメ機構１８を下降させて再度基板
保持金具１７を基板トレイ６に戻す。この後基板トレイ
搬送系により元の成膜ステージに戻し、ヘルムホルツコ
イル１４によって磁場を印加しながら成膜する。これに
より基板に直交方向の磁場を印加することが出来る。
７を介して基板トレイ６に保持されている。基板保持金
具１７は、基板トレイ６に落し込みによりのせてあるだ
けで、ボルト等によって特に固定されているわけではな
い。磁場修正板８は基板トレイ６又は、図示されていな
い内部治具により真空容器１に固定されている。基板７
に磁場を印加するヘルムホルツコイル１４は、１組のみ
備えている。真空容器１には、成膜ステージとは別に、
基板保持金具１７をひっかけて昇降・回転させるための
ツメ機構１８を設けている。基板トレイ６は、図示され
ていない基板トレイ搬送系によって、ツメ機構１８の位
置まで搬送される。この位置でツメ機構１８を回転させ
て基板保持金具１７の先端とツメを重ねた状態で、ツメ
機構１８を上昇させる。この状態でツメ機構１８を９０
°回転させたのち、ツメ機構１８を下降させて再度基板
保持金具１７を基板トレイ６に戻す。この後基板トレイ
搬送系により元の成膜ステージに戻し、ヘルムホルツコ
イル１４によって磁場を印加しながら成膜する。これに
より基板に直交方向の磁場を印加することが出来る。
【００２３】また、図２、及び図３の実施例では、磁場
修正板８は長手形状の場合を考えたが、これを回転させ
ることから、少しでも回転半径を小さくして真空容器１
の小型化を図ることから、図４に示すような形状の磁場
修正板８も考えられる。この時の基板７への印加磁場の
効果は、長手形状のものとほとんど変わらない。以上の
ような実施例によれば、 （１）従来に比べて、はるかに磁気特性の優れた磁性膜
を形成することができる 。 （２）基板トレイを小さくすることができて、装置全体
の小型化が可能となる。 さらに、基板トレイ毎に磁場修
正板を成膜室に持ち込む必要が無いために 、基板トレイ
の表面積を極力少なくすることができて、成膜室内を常
にク リーンな状態に保つことが可能であり、良好な膜質
の膜を安定して得るこ とができる。
修正板８は長手形状の場合を考えたが、これを回転させ
ることから、少しでも回転半径を小さくして真空容器１
の小型化を図ることから、図４に示すような形状の磁場
修正板８も考えられる。この時の基板７への印加磁場の
効果は、長手形状のものとほとんど変わらない。以上の
ような実施例によれば、 （１）従来に比べて、はるかに磁気特性の優れた磁性膜
を形成することができる 。 （２）基板トレイを小さくすることができて、装置全体
の小型化が可能となる。 さらに、基板トレイ毎に磁場修
正板を成膜室に持ち込む必要が無いために 、基板トレイ
の表面積を極力少なくすることができて、成膜室内を常
にク リーンな状態に保つことが可能であり、良好な膜質
の膜を安定して得るこ とができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、一方向に
加える磁場の効果をほとんど失うことなく、これに垂直
な方向にも同等の磁場印加の効果が得られる。
加える磁場の効果をほとんど失うことなく、これに垂直
な方向にも同等の磁場印加の効果が得られる。
【００２５】
【図１】本発明の磁性膜形成装置の一実施例を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の磁性膜形成装置の一実施例を示し、磁
場修正板を回転させる前の図１の横断面図である。
場修正板を回転させる前の図１の横断面図である。
【図３】本発明の磁性膜形成装置の一実施例を示し、磁
場修正板を回転させる後の図１の横断面図である。
場修正板を回転させる後の図１の横断面図である。
【図４】本発明の一実施例による磁場修正板形状を示す
図である。
図である。
１…真空容器、２…ターゲット電極、３…ターゲット、
６…基板トレイ、７…基板、８…磁場修正板、９…加熱
ヒータ板、１１，１２…ギア、１３…回転モータ、１
４，１５…ヘルムホルツコイル。
６…基板トレイ、７…基板、８…磁場修正板、９…加熱
ヒータ板、１１，１２…ギア、１３…回転モータ、１
４，１５…ヘルムホルツコイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 又洋 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−196810（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58
Claims (2)
- 【請求項１】真空容器と、該真空容器内に配置され、そ
の表面に成膜される基板と、該基板と対向配置され、成
膜すべき母材となるターゲットと、前記基板面に互いに
異なる方向の磁場を印加するため、少なくとも２組設け
られているヘルムホルツコイルと、前記基板面に効率良
く磁場を印加するための磁性板とを備え、前記ターゲッ
トをスパッタリングして飛散したスパッタ粒子を前記基
板面上に堆積させて磁性膜を成膜する磁性膜形成装置に
おいて、 前記磁性板は、前記ヘルムホルツコイルが形成する前記
基板面の磁場方向に合せて位置が変えることができる機
構を介して前記真空容器に支持されていることを特徴と
する磁性膜形成装置。 - 【請求項２】真空容器と、該真空容器内に配置され、そ
の表面に成膜される基板と、該基板と対向配置され、成
膜すべき母材となるターゲットと、前記基板面に互いに
異なる方向の磁場を印加するため、少なくとも２組設け
られているヘルムホルツコイルと、前記基板面に効率良
く磁場を印加するための磁性板と、前記基板を加熱する
ためのヒータ板とを備え、前記ターゲットをスパッタリ
ングして飛散したスパッタ粒子を前記基板面上に堆積さ
せて磁性膜を成膜する磁性膜形成装置において、 前記ヒータ板に前記磁性板を固定し、該ヒータ板が固定
された磁性板は、前記ヘルムホルツコイルが形成する前
記基板面の磁場方向に合せて位置が変えることができる
機構を介して前記真空容器に支持されていることを特徴
とする磁性膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04901393A JP3211458B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 磁性膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04901393A JP3211458B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 磁性膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264235A JPH06264235A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3211458B2 true JP3211458B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=12819262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04901393A Expired - Fee Related JP3211458B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 磁性膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3211458B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101910455B (zh) | 2008-01-15 | 2013-04-17 | 株式会社爱发科 | 基板台、包括该基板台的溅射装置以及成膜方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP04901393A patent/JP3211458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06264235A (ja) | 1994-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |