JPH0192369A - マグネトロンスパッタ装置、及びその装置による成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマグネトロンスパッタ装置、及びその装置によ
る成膜方法に係り、特に、薄膜磁気ヘッド等に必要な磁
性薄膜の如く、面積の大きい領域に均質な膜を堆積する
のに好適なマグネトロンスパッタ装置、及びその装置に
よる成膜方法に関する。

〔従来の技術〕

複数枚の基板を並べて面積の広い領域に同時に成膜する
従来のスパッタ装置に関しては、例えば特開昭５６−１
３０４７０号公報に示すように、中心となる基板と、そ
こを中心に同心円状に配置された基板に成膜するように
なっており、しかも、ターゲットも円形である。このよ
うに、複数枚の基板に同時に成膜する場合は、成膜領域
を円形、あるいは正方形として、その領域内に基板を配
置する方法が対称性の点から膜厚分布がよいと考えられ
ていた。また、長方形ターゲットを用いたマグネトロン
スパッタ装置については、特開昭５８−１８９３７２号
公報の第２図に示されているが、基板配置、成膜領域寸
法とターゲット二ロージョンエリアの寸法については示
されていない。また、これら従来例においては、成膜領
域内の膜厚分布、斜面部がある場合の斜面部膜厚の平坦
部膜厚に対する比（ステップカバレージ）などの成膜特
性に重要な影響を与ぼすエロージョンエリアの形状９寸
法についてはを口られておらず、従って言及されていな
かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、１台のマグネトロンスパッタ装置によ
って複数枚の基板に同時に成膜して生産性の向上と膜質
の安定化を図る技術は困難であると考えられ、そのよう
な技術は知られていなかった。特に広い面積にわたって
膜厚分布をよくするという点に関して、マグネトロン方
式のスパッタ装置において成膜領域寸法とターゲットエ
ロージョンエリアの寸法と、成膜特性についての知見は
得られておらず、広い面積にわたって膜厚分布にすぐれ
た複数枚の基板に同時に均一な特性の膜を堆積できるよ
うなマグネトロンスパッタ装置は提供されていなかった
。

また、磁気ヘッドの如く磁性膜に斜面部を有するような
場合については配慮されておらず、大きなステップカバ
レージが確保できないという問題がある。

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その第１の目
的とするところは、広い面積にわたってＷＡ膜厚分布す
ぐれた成膜特性を有し、複数枚の基板に同時に均一な特
性の暎を堆積できること、また、第２の目的とするとこ
ろは、斜面部を有する膜であっても大きいステップカバ
レージが確保できるマグネトロンスパッタ装置、及びそ
の装置による成膜方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は基板をほぼ直線状に複数枚配置し、これら基板
に同時に堆積膜を形成するマグネトロンスパッタ装置、
ターゲット表面にマグネトロン磁界により形成されるエ
ロージヨンエリアの長手方向寸法が、基板を包絡する成
膜領域長手方向長さからターゲットと基板間の距離を引
いた値より大きいマグネトロンスパッタ装置、基板を包
絡する成膜領域の短手方向寸法をａＳ、長手方向寸法を
ｂｓ、ターゲットと基板との距離をＤｓとした時、ター
ゲット表面にマグネトロン磁界により形成されるエロー
ジョンエリアの短手方向寸法ａがの関係で決められる値
であるマグネトロンスパッタ装置、基板に堆積する膜が
一部斜面部を有する場合には、基板に堆積する膜の斜面
部のうち十分な膜厚を必要とする斜面部が、ターゲット
表面にマグネトロン磁界により形成されるエロージヨン
エリアの長手方向部分に対向するように成膜領域パター
ンを形成するか、又はターゲット表面にてマグネ１−ロ
ン磁界により形成されるエロージョンエリアの長手方向
部分Ａと、この長平方向に対して直角な方向における基
板の成膜領域のエロージヨンエリア長手方向から最も遠
い部分Ｐとを直線で結び、そのＡＰ間の距離をし、ター
ゲットに対してエロージヨンエリア部分に垂線を引いた
場合に、その垂線と直線ＡＰとのなす角度をθとした時
、Ｌ／θが４±０．３　の関係で決められる値であるマ
グネトロンスパッタ装置、ほぼ直線状に複数枚配置され
た基板にターゲットからのスパッタ粒子を同時に飛来せ
しめ複数枚の基板に同時に堆積膜を形成する成膜方法、
所定間隔をもって配置された永久磁石の間に一枚が位置
しほぼ直線状に複数枚配置された基板に、永久磁石によ
る磁界が基板配列方向にほぼ平行で、基板面上に一方向
性の磁界を形成した状態で同時に堆積膜を形成する成膜
方法、ほぼ直線状に複数枚配置された基板の両側に配列
方向に沿って少なくとも一対設置された永久磁石で前記
基板配列方向とは直角な方向に平行な磁界を印加し、基
板面上に一方向性の磁界を形成した状態で基板に同時に
堆積膜を形成する成膜方法とすることにより上記目的は
達成される。

即ち、本発明者らは、薄膜磁気ヘッドに用いる磁性膜を
堆積するためのマグネトロンスパッタ装置において、上
記目的を達成すべく実験的、解析的に種々研究を重ねた
結果、複数枚の基板をほぼ基線状に配置して成膜するこ
とが効果的であることがわかった。特に成膜領域として
長方形、あるいはレーストラック型に近似した形状をと
る場合。

エロージヨンエリアの幅、および長さを変えることで広
い面積の成膜領域に堆積したスパッタ膜の膜厚分布（上
記領域内に配置した基板面内ｖＦｒ、最小値と最大値で
決まり、膜厚分布が小さい程、服属が均一であることを
示す。）が変化すること、またステップカバレージも、
エロージョンエリア幅で変化することを見出し、この新
知見に基づいて本発明を完成させたものである。つまり
、基板を複数枚直線状に配置し、長方形ターゲット内に
長方彫工ローションエリアを有するマグネトロンスパッ
タ装置においては、エロージヨンエリアの幅と長さを、
所要の成膜領域を包絡する長方形の幅と長さとの関係で
決まるある一定範囲に規定することにより上記目的は達
成される。

〔作用〕

本発明のマグネトロンスパッタ装置は、広い成膜領域に
わたって膜厚分布が小さく、一方、ステップカバレージ
が大きいという目標を満足するために基板の配置を工夫
し、しかも、エロージョンエリアの幅と長さを、所要の
成膜領域の幅と長さの関係で規定するものであるため、
エロージヨンエリアの幅と長さをその範囲内に収めれば
、膜厚分布が小さく、ステップカバレージの大きな均一
なスパッタ膜を得ることができる。これにより、同時に
複数枚の基板に成膜することが可能となる。

さらに、成膜領域の幅とエロージョンエリアの幅の関係
に対して、ターゲットと基板の間隔を所定の大きさにす
ることによって、膜厚分布が小さくステップカバレージ
の大きな均質なスパッタ膜を得ることができる。

〔実施例〕

以下、図面の実施例に基づいて本発明のマグネトロンス
パッタ装置の一実施例を示す。

第１図、及び第２図は本発明のマグネトロンスパッタ装
置の構成を示すもので、薄膜磁気ヘッドの為の磁性膜を
堆積させるためのマグネトロンスパッタ装置である。

鎖国の如く、真空容器１の内部には、基板ホルダー２上
に固定されほぼ直線状に配置された複数枚の基板３が収
納され、かつ、この基板３は、基板ホルダー２に所定間
隔をもって配置された永久磁石６Ａの間に位置している
。一方、基板３と対向してターゲット４がターゲットホ
ルダー５に固定されており、このターゲット４の基板３
側とは反対側に１対の永久磁石６Ｂが、磁極が異なるよ
うに配置され、ヨーク７が磁石の一方で磁路を形成し、
アースシールド８がターゲット４を被うように構成され
ている。ターゲットホルダー５は、絶縁物９によって真
空容器１との絶縁がとられていると共↓こ、ターゲット
ホルダー５はマツチングボックス１０を経由して電源１
１と接続している。

真空容器１は接地電位にあり、従って基板ホルダー２も
真空容器１と同じく接地電位にある。通常。

ターゲット４とターゲットホルダー５との気密がとられ
、永久磁石（以下マグネトロン磁石と記す）６Ｂ、及び
ターゲット４は、ターゲットホルダー５の内部を通る配
’ｌ？（図示せず）によって水冷されている。尚、真空
容＠１にはＡｒ等のスパッタガスが供給される配管１２
と内部を真空にするクライオポンプ等の真空排気装置に
接続されている配管１３とを有している。次に、°本発
明の装置における基板３へスパッタ膜が成膜される過程
を説明する。まず、真空容器１は配管１３を介して真空
排気装置でＩ　Ｏ””Ｔｏｒｒオーダーの高真空に排気
された後、配管１２を介してＡｒ等のスパッタガスが供
給され、真空容器１は例えば１０″″’Ｔｏｒｒオーダ
ーの真空度に保たれる。ここで、基板ホルダー２と電気
的に接続しているターゲット４に、例えば１３．５６Ｍ
Ｉｔｚの高周波電源が１１より電力注入される。その結
果、ターゲット４と基板ホルダー２との間にプラズマ放
電が生ずる。ターゲット４の表面には、マグネトロン磁
石６Ｂの漏れ磁＠１４が点線で示すような磁場のトンネ
ルを形成し、プラズマ中の電子が電磁力で磁場中に閉じ
込められ、ガスとの衝突傾度が高まり濃いプラズマが生
ずる。なお、ターゲット４の材質はどのようなものでも
よいが１本実施例では磁性体であるパーマロイを使用し
ている。

プラズマ中のプラスイオンは、１１３極となるターゲッ
ト４を叩き５ターゲツト４を構成している粒子がはじき
出されスパッタ粒子となって、通常加熱されている状態
の基板３に付着、膜が成長していくゆここで、１対のマ
グネトロン磁石６の間で。

スパッタ現象が促進されターゲットの減りが激しく、１
対のマグネトロン磁石６の間の中心部を基準にエロージ
ョンエリア幅ａとエロージョンエリア長さｂを規定する
ことにする。第２図は第１図をＡ−Ａ’　から矢印方向
を見たもので、読図の如く、本実施例では複数の１１３
（ここでは３枚を示すがこれ以上でも良い）は長方形二
〇−ジョンエリアに対してその短手方向のほぼ中心に直
線上に配置されている。

さらに本実施例においては、上述した如く、基板３上に
堆積する磁性膜に一軸異方性を誘導するため、基板ホル
ダー２に永久磁石６Ａが配置され。

基板３はこの永久磁石６Ａの間に位置する構造となって
いる。永久磁石６Ａによる磁界は、基板配列方向にほぼ
平行になっており、基板面上に一方向性の磁界を形成し
ている。これによって、基板３に堆積する磁性膜に外部
磁界に対して磁化容易軸と磁化困亙軸の異方性を誘導し
、６Ｊ＆　’；Ｘｗヘッドのコア材として良好な存き込
み、及び読み出し特性を与えるものである。

また、磁気ヘッドを作製する場合、磁性膜に斜面部が発
生するが、この斜面部の膜厚が平坦部よりジしく薄くな
るとこの部分で磁束密度が飽和してしまい十分な読み１
ケき特性が得られなくなる。

実用」−２斜面部の膜Ｐ１として平坦部の７０％以１−
を確保すれば所要の特性が得られることは実験的に確か
められている。

第３図は、基板ホルダ２」−の所要成膜領域として幅８
０ｍ、長さ３２０冊の長方形範囲を設定した場合、エロ
ージョンエリアの長手力向長さ（第２図のｂ）に対して
、上記長方形成膜領域内の膜厚分布がどのように変化す
るかを計算したものである。エロージョンエリアの輻（
第２図のａ）は。

１００ｍｍから２６０ｍの範囲、ターゲット４と基板３
との距ｔｍＤｓは６０ｎｏから１２０ｒｒｒｒｌの範囲
について計算した。二の計算は、スパッタ粒子の放出角
度分布特性を実測結果を基に、エロージヨンエリア全周
から放出された粒子が成膜領域各部に達し、堆積すると
して計算したもので、実測結果をよく一致することはい
くつかの例で実験的に確認している。

上記各種条件の組合せについて計算した結果。

その特性は、第３図の実線と破線で囲まれた領域部分に
まとめられることがわかった。すなわち。

ターゲットと基板との距Ｄｏｓ　とエロージョンエリア
幅ａを上記範囲に設定した場合、いずれの組合せに対し
ても、二〇−ジョンエリア長手方向長さｂに対して、３
００１Ｉｆｏ付近で極小値をとＬ、４５０ｍｍ以上では
、ほぼ一定の値となり、２５０田以下では急激に分布が
悪くなるという特性を示した。

成膜領域として８０ｎｍＸ３２０＋ａｍ程度を想定する
場合、マグネトロンスパッタ装置の寸法は、工業的利用
を考慮すると上記計算範囲で十分と考えられる。原理的
には、さらに大きいエロージョンエリア幅ａや、ターゲ
ット・基板間距離Ｄｓも可能ではあるが、実際の応用に
は適していない。

第３図のように、二〇−ジョンエリア長さｂに対して極
小値を示す特性は、エロージヨンエリアのうち短手方向
のエロージヨンエリアからのスパッタ粒子の寄与による
ものである。第４図は、ターゲット４、基板ホルダ２上
の成膜領域１５を短手方向から見たものである。エロー
ジョンエリアの短手方向が入位置にある場合とＢ位置に
ある場合、成膜領域１５内の長手方向の膜厚分布を示し
たのが第５図である。Ａで示したのが、エロージョンエ
リア短手方向がＡ位置にある場合で、分布は中心部分か
ら長手方向端部に向って単調に減少する特性を示すのに
対して、第４図Ｂ位置にエロージヨンエリアがある場合
は、膜厚分布が、２つの極大値を有する特性となる。こ
れは、短手方向のエロージヨンエリアからのスパッタ粒
子が堆積する効果で、エロージョンエリアＢ近傍の膜厚
を厚くするものである。

膜厚分布として工業上実用的には１０％程度に制御され
ることが必要で、この範囲にはいるようなエロージョン
エリア長手方向長さｂとして；よ、上記説明したように
、成膜領域長手方向長さより短かい場合と長い場合の２
つの分布形態で分布を満足できる。

第３図から膜厚分布１０％以下を達成するためには、エ
ロージョンエリア長手方向長さとして、上限の特性でお
よそ２４０■以上、下限ではおよそ２００ｍ以上であれ
ば、エロージヨンエリア長さ方向に制限がないことがわ
かる。エロージヨンエリア長手方向の下限の値は、第４
図に示すようにエロージョンエリアが成膜領域１５の端
部からどれだけ内側に配置できるかによるもので、この
値は、ターゲット４と基板２間距離Ｄ８に深く係ってお
り、今回の計算によれば、ほぼターゲット４と基板２間
距離Ｄｓに等しい距砿だけ内側に配置するのが好適であ
ることがわかった。

以上の結果をまとめると、所要の成膜領域を包絡する長
方形の成膜領域に対して、エロージヨンエリアを長方形
に選定する場合、その長手方向の長さとしては、成膜領
域長手方向長さからターゲット４と基板３間距離Ｄｓ　
を引いた値より大きくすることが好ましい。

次に、エロージョンエリア幅ａの選定方法について述べ
る。

第６図および第７図は、ターゲット４と基板３間隔Ｄｓ
　をパラメータとして、エロージョンエリア幅ａに対す
る膜厚分布の特性を示したものである。即ち、第６図は
成膜領域の大きさが８０ｍ×３２０　ａｍの場合、第７
図は８０ｒＩｎ×５００１１ｎの場合であり、第１図の
ような構成の基板ホルダ２を採用すると直径３インチの
基板３がそれぞれ３枚。

５枚配置することが可能である。

第６図では、ターゲット４と基板３間隔Ｄ５６０ｍｍか
ら１２０ｍｍの場合について膜厚分布特性を計算した６
膜厚分布が極小値をとるエロージョンエリア幅ａは、Ｄ
ｓが大きくなるにしたがって大きくなり、膜厚分布１０
％以下を満足する幅も広くなっている。例えば、Ｄ、、
＝８０ＩＩＩｉｌの場合、ａｍ１４０ｏｎで膜厚分布は
極小となり、１０％以下の領域は、ａｍ１４０ｍｍを中
心に約±４０＋ｎである。Ｄｓ＝１００＋ｎｎの場合、
ａｍ１８０ｍｍを中心に約±５０＋ｍ＋である。成膜領
域の広い第７図のケースにおいても、上記と同様の特性
を示し。

Ｄ３＝１００Ｔｒｎの場合、ａｍ１５０ｍｍを中心に約
±５０ｎｗｎの範囲において膜厚分布１０％以下を満足
する。

上記の結果を、成膜領域の大きさ（成膜領域の幅をａｓ
、長さをｂｓ）、ターゲット４と基板３間隔Ｄｓとの関
連で所要の膜厚分布を得ることのできるエロージヨンエ
リアの幅ａをまとめると、帰納的関係式として次のよう
な関係が得られる。

この関係は、ａｓ／ｂｓが小さく、すなわち成膜領域長
さが長くなると、ターゲット４と基板３間隔が同じなら
、エロージョンエリア幅ａを若干ではあるが小さくでき
ることを示しており、成膜領域を直線状に長くすること
は装置設計上有利であることを示すものである。

′以上は、平面基板上に膜を堆積する場合の膜厚分布の
点からエロージヨンエリアの大きさを規定したが、第８
図に模式的に拡大して示したように磁気ヘッドを構成す
る場合は、基板３の上に平坦な磁性膜（下部磁性膜）１
６．絶縁属１７の中にコイル１８を形成し、それらの上
側に上部磁性膜１９を堆積する必要がある。この場合、
上部磁性膜１９にはコイル１８上の部分で斜面部が発生
することになり、この斜面部の膜厚を確保することが重
要である。エロージョンエリアＡに対向する側の斜面Ｓ
＾にはスパッタ粒子が十分に堆積するが、反対側の斜面
ＳＢには、エロージョンエリアＡからの堆積は少なくな
り、遠方にあるもう一方のエロージヨンエリアからのス
パッタ粒子の堆積によらざるを得ない。遠方のエロージ
ヨンエリアからの堆積速度は低くなり、こちら側の膜厚
が薄くなることになる。

第９図および第１０図は、ターゲット１１と基板３間隔
Ｄｓ　をパラメータとしてエロージヨンエリア幅に対す
るステップカバレージの特性を示したものである。第９
図は成膜領域８０ｍｍＸ３２０ｎｗ。

の場合、第１０図は８０　ｎｕ　Ｘ　５００　ｍｍの場
合である。いずれの場合も、エロージヨンエリアの幅が
大きくなるにしたがってステップカバレージが大きくな
る特性を示しており、また、ターゲット４と基板３間隔
Ｄｓは小さいほうがステップカバレージが大きいことを
示している。

ステップカバレージは第１１図に示したように、エロー
ジョンエリアＡと成膜領域１５で最も遠い点Ｐとの関係
で決まる。すなわち、ステップカバレージはエロージョ
ンエリアＡと成膜領域１５で最も遠い点Ｐの間の距離り
とターゲット４に引いた垂線と直線ＡＰとのなす角度θ
に依存し、これらが等しければ当然ステップカバレージ
は同じくなる。

実用上ステップカバレージは７０％を確保すれば磁気ヘ
ッドとして良好な特性が得られることが実験的に得られ
ている。第９図および第１０図においてステップカバレ
ージ７０％を確保する条件について、直線ＡＰの距離り
と角度０の組合せについて調へるとＬをミリメートル、
０を度で表した時、Ｌｌｏの値が３．７〜４．３になる
ことがわかった。

すなわち、ステップカバレージ７０％を確保するために
は、長手方向エロージョンエリアから成膜領域長手方向
の辺のうち遠い方の辺までの距にとその辺へのスパッタ
粒子放出角度の比（Ｌｌｏ）を所定の値にするのが好ま
しい。

ステップカバレージに対するエロージヨンエリア長手方
向の影晋は、膜厚分布が１０％以下の条件では無視でき
ることがわかっており、ステップカバレージを確保する
ための条件としては、上記説明したように、第１１図で
Ｌｌｏが４になるようにエロージヨンエリア幅ａとター
ゲット、基板間隔Ｄｓ　を選定すればよい。

第９図および第１０図において、−点鎖線で示したのは
、エロージヨンエリアに対向した側の斜面（第８図にお
けるＳ＾）のステップカバレージであり、いずれの場合
も８０％になっている。この特性を利用すれば、十分な
ステップカバレージを確保することが必要な斜面が一方
である場合は、その斜面が近い方のエロージヨンエリア
に対向するようにパターンを形成すればよい。特に磁気
ヘッドの場合、ヘッドギャップのある側は、他に較べて
幅が狭くなるので、磁性膜が飽和しやすくなる。したが
って、ヘットパターン形成時、ヘッドギャップのある側
の斜面を近い方のエロージョンエリアに対向するように
配置するのが効果的である。

次に、基板に堆積される磁性膜に一軸磁気異方性を誘導
する永久磁石の配置構成の他の例を第１２図に示す。読
図の例では、直線状に配置された基板３の長手方向に沿
って、基板３の両側に１対、あるいは２対以上（永久磁
石を分割して置く場合も含めて）の永久磁石６ｃを配置
して、基板３に平行な磁界（長手方向に対して直角方向
）を印加している。このようにしても、基板３に成膜す
る磁性膜に一軸磁気異方性を誘導することができる。従
って、基板３の枚数が多くなっても永久磁石６ｃの長さ
を変えることにより、基板３に−様な磁界を印加するこ
とが可能である。更に、上述した第２図に示す永久磁石
６Ａを配置する場合に比べて、長手方向の長さが短縮で
きるという効果もある。

尚、第１３図に示したように、永久磁石６Ａの外側に、
ターゲット４の反対側を通る部分に磁性体１６を設け、
磁気回路を形成することにより、永久磁石６Ａからの漏
れ磁界が、基板３とターゲット４の間に形成されるプラ
ズマに影響するのを少なくでき、これにより、より均一
な膜厚分布を実現できる。

また、上述した説明中での成膜領域は、長方形に限定さ
れるわけでなく、角部に丸みがあっても、また、レース
トラック型でもよく、その領域の中に、成膜しようとす
る基板が効率よく配置されるものが好ましい。更に基板
は１円形に限らず方形のものでも、基板１枚の大きさに
ついても、成膜領域内に配置できるものであれば小さい
ものを縦横に並べることでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明のマグネトロンスパッタ装置、及び
その装置による成膜右方によれば、複数枚の基板をほぼ
直線状に配置して同時に成膜したり、エロージョンエリ
ア幅と長さを所要の成膜領域を包絡する長方形の幅と長
さとの関係で決まるある一定範囲に規定し、あるいは、
基板に堆積する膜が一部斜面部を有する場合には、基板
に堆積する膜の斜面部のうち十分な膜厚を必要とする斜
面部が、エロージョンエリアの長手方向部分に対向する
ように成膜領域パターンを形成するようにしたものであ
るから、広い面積にわたって膜厚分布の優れた成膜特性
を有し、複数枚の基板に同時に均一な特性の膜を堆積で
き、また、斜面部を有する膜であっても大きいステップ
カバレージが確保できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマグネトロンスパッタ装置の一実施例
を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ′から見た上面
図、第３図はエロージヨンエリア長手方向長さと膜厚分
布を成膜領域の長方形範囲を設定した場合の特性図、第
４図はエロージョンエリアと成膜領域を短手方向から見
た図、第５図はエロージヨンエリアの短手方向の位置に
おける成膜領域の長手方向の膜厚分布特性図、第６図。 及び第７図はターゲットと基板間隔をパラメータとした
エロージョンエリア幅に対する膜厚分布特性図、第８図
は磁性膜に斜面部を有する場合のステップカバレージを
説明するための部分断面図、第９図、及び第１０図はタ
ーゲットと基板間隔をパラメータとしてエロージヨンエ
リア幅に対するステップカバレージの特性図、第１１図
はステップカバレージとターゲット、基板の関係を説明
するための説明図、第１２図は基板と永久磁石との配列
の他の例を示す第２図に相当する図、第１３図は本発明
の一実施例に磁性体を設は磁気回路を形成する場合の説
明図である。 １・・・真空容器、２・・・基板ホルダー、３・・・基
板、４・・・ターゲット、５・・・ターゲットホルダー
、６Ａ。 ６Ｂ、６Ｃ・・・永久磁石、７・・・ヨーク、１５・・
・成膜領域、ａ・・・エロージョンエリア幅、ｂ・・・
ｘｏ−ジョンエリア長さ、Ａ、Ｂ・・・エロージョンエ
リア、Ｓ＾、　Ｓｓ・・・斜面部、Ｌ・・・エロージョ
ンエリアと成膜領域の距離、θ・・・スパッタ粒子放出
角度。 茶ＺＣｉ］ ａ−−−１ａ−９タンエリア＜ｓ　　　　ｂ−二ロージ
ク〉工ｌｌＴ長ンエロ　−ジタンエリ７−Ｈカイカイた
之　［％労ｔ］蒸５図 第ｄ ギアｒｉＪ 工ａ−ジフンエリγ乃楯　　〔ネー・ｊ第ｃＩ　　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器内
   に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表面
   に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると共
   にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆積
   の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対向
   する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対向
   する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発生
   手段とを備え、前記ターゲットに電力を供給し、かつ、
   スパッタガスの供給中でプラズマ放電を生じせしめ、タ
   ーゲットからのスパッタ粒子が前記基板に飛来堆積し膜
   が生成されるマグネトロンスパッタ装置において、前記
   基板をほぼ直線状に複数枚配置し、該複数枚の基板に同
   時に堆積膜を形成することを特徴とするマグネトロンス
   パッタ装置。 ２、前記直線状に複数枚配置された基板を複数並行して
   設置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   マグネトロンスパッタ装置。 ３、前記直線状に複数枚配置された各基板は、基板ホル
   ダーに所定間隔をもつて配置された永久磁石の間に位置
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマグ
   ネトロンスパッタ装置。 ４、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器内
   に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表面
   に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると共
   にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆積
   の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対向
   する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対向
   する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発生
   手段とを備え、前記ターゲットに電力を供給し、かつ、
   スパッタガスの供給中でプラズマ放電を生じせしめ、タ
   ーゲットからのスパッタ粒子が前記基板に飛来堆積し膜
   が生成されるマグネトロンスパッタ装置において、前記
   基板は、前記ターゲット表面にマグネトロン磁界により
   形成されるエロージヨンエリアの長手方向に複数枚直線
   状に配置され、複数枚同時に堆積膜が形成されることを
   特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 ５、前記直線状に複数枚配置された基板を複数並行して
   設置したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   マグネトロンスパッタ装置。 ６、前記直線状に複数枚配置された各基板は、基板ホル
   ダーに所定間隔をもつて配置された永久磁石の間に位置
   することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のマグ
   ネトロンスパッタ装置。 ７、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器内
   に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表面
   に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると共
   にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆積
   の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対向
   する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対向
   する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発生
   手段とを備え、前記ターゲットに電力を供給し、かつ、
   スパッタガスの供給中でプラズマ放電を生じせしめ、タ
   ーゲットからのスパッタ粒子が前記基板に飛来堆積し膜
   が生成されるマグネトロンスパッタ装置において、前記
   ターゲット表面にマグネトロン磁界により形成されるエ
   ロージヨンエリアの長手方向寸法が、前記基板を包絡す
   る成膜領域長手方向長さからターゲットと基板間の距離
   を引いた値より大きいことを特徴とするマグネトロンス
   パッタ装置。 ８、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器内
   に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表面
   に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると共
   にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆積
   の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対向
   する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対向
   する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発生
   手段とを備え、前記ターゲットに電力を供給し、かつ、
   スパッタガスの供給中でプラズマ放電を生じせしめ、タ
   ーゲットからのスパッタ粒子が前記基板に飛来堆積し膜
   が生成されるマグネトロンスパッタ装置において、前記
   基板を包絡する成膜領域の短手方向寸法をａｓ、長手方
   向寸法をｂｓ、ターゲットと基板との距離をＤｓとした
   時、前記ターゲット表面にマグネトロン磁界により形成
   されるエロージヨンエリアの短手方向寸法ａが ａ＝ａｓ（１．７＋ａｓ／ｂｓ×Ｄｓ−ａｓ／１０）±
   １／２ＤＳの関係で決められる値であることを特徴とす
   るマグネトロンスパッタ装置。 ９、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器内
   に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表面
   に一部斜面部を有する膜が堆積される基板と、該基板と
   対向配置されると共にターゲットホルダーに支持される
   前記基板への膜堆積の材料となるターゲットと、該ター
   ゲットの基板に対向する面の反対側に配置され、該ター
   ゲットの基板と対向する側に弧状磁力線を発生させるマ
   グネトロン磁界発生手段とを備え、前記ターゲットに電
   力を供給し、かつ、スパッタガスの供給中でプラズマ放
   電を生じせしめ、ターゲットからのスパッタ粒子が前記
   基板に飛来堆積し一部斜面部を有する膜が生成されるマ
   グネトロンスパッタ装置において、前記基板に堆積する
   膜の斜面部のうち十分な膜厚を必要とする斜面部が、前
   記ターゲット表面にマグネトロン磁界により形成される
   エロージヨンエリアの長手方向部分に対向するように成
   膜領域パターンを形成することを特徴とするマグネトロ
   ンスパッタ装置。 １０、前記基板に堆積し一部斜面部を有する膜は、基板
   上に平坦に堆積する下部磁性膜と、この下部磁性膜の端
   部に設置された絶縁層中のコイルを覆う部分が斜面部を
   有する凸部を形成して堆積する上部磁性膜とで形成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のマグネト
   ロンスパッタ装置。 １１、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器
   内に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表
   面に一部斜面部を有する膜が堆積される基板と、該基板
   と対向配置されると共にターゲットホルダーに支持され
   る前記基板への膜堆積の材料となるターゲットと、該タ
   ーゲットの基板に対向する面の反対側に配置され、該タ
   ーゲットの基板と対向する側に弧状磁力線を発生させる
   マグネトロン磁界発生手段とを備え、前記ターゲットに
   電力を供給し、かつ、スパッタガスの供給中でプラズマ
   放電を生じせしめ、ターゲットからのスパッタ粒子が前
   記基板に飛来堆積し一部斜面部を有する膜が生成される
   マグネトロンスパッタ装置において、前記ターゲット表
   面にマグネトロン磁界により形成されるエロージヨンエ
   リアの長手方向部分Ａと、この長手方向に対して直角な
   方向における前記基板の成膜領域のエロージヨンエリア
   長手方向から最も遠い部分Ｐとを直線で結びその距離を
   Ｌ、前記ターゲットに対してエロージヨンエリア部分に
   垂線を引いた場合、その垂線と前記直線ＡＰとのなす角
   度をθとした時、Ｌ／θが４±０．３の関係で決められ
   る値であることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置
   。 １２、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器
   内に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表
   面に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると
   共にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆
   積の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対
   向する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対
   向する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発
   生手段とを備えたマグネトロンスパッタ装置で、前記タ
   ーゲットに電力を供給し、かつ、スパッタガスの供給中
   でプラズマ放電を生じせしめ、ターゲットからのスパッ
   タ粒子が飛来堆積し前記基板に膜を生成するマグネトロ
   ンスパッタ装置による成膜方法において、ほぼ直線状に
   複数枚配置された基板にターゲットからのスパッタ粒子
   を同時に飛来せしめ複数枚の基板に同時に堆積膜を形成
   することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置による
   成膜方法。 １３、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器
   内に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表
   面に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると
   共にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆
   積の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対
   向する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対
   向する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発
   生手段とを備えたマグネトロンスパッタ装置で、前記タ
   ーゲットに電力を供給し、かつ、スパッタガスの供給中
   でプラズマ放電を生じせしめ、ターゲットからのスパッ
   タ粒子が飛来堆積し前記基板に膜を生成するマグネトロ
   ンスパッタ装置による成膜方法において、所定間隔をも
   つて配置された永久磁石の間に一枚が位置しほぼ直線状
   に複数枚配置された基板に、前記永久磁石による磁界が
   基板配列方向にほぼ平行で、基板面上に一方向性の磁界
   を形成した状態で同時に堆積膜を形成することを特徴と
   するマグネトロンスパッタ装置による成膜方法。 １４、内部が気密に保持される真空容器と、該真空容器
   内に収納されると共に基板ホルダーに支持され、その表
   面に膜が堆積される基板と、該基板と対向配置されると
   共にターゲットホルダーに支持される前記基板への膜堆
   積の材料となるターゲットと、該ターゲットの基板に対
   向する面の反対側に配置され、該ターゲットの基板と対
   向する側に弧状磁力線を発生させるマグネトロン磁界発
   生手段とを備えたマグネトロンスパッタ装置で、前記タ
   ーゲットに電力を供給し、かつ、スパッタガスの供給中
   でプラズマ放電を生じせしめ、ターゲットからのスパッ
   タ粒子が飛来堆積し前記基板に膜を生成するマグネトロ
   ンスパッタ装置による成膜方法において、ほぼ直線状に
   複数枚配置された基板の両側に配列方向に沿つて少なく
   とも１対設置された永久磁石で前記基板配列方向とは直
   角な方向に平行な磁界を印加し、基板面上に一方向性の
   磁界を形成した状態で前記基板に同時に堆積膜を形成す
   ることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置による成
   膜方法。