JPH031810B2 - - Google Patents
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- JPH031810B2 JPH031810B2 JP56041697A JP4169781A JPH031810B2 JP H031810 B2 JPH031810 B2 JP H031810B2 JP 56041697 A JP56041697 A JP 56041697A JP 4169781 A JP4169781 A JP 4169781A JP H031810 B2 JPH031810 B2 JP H031810B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering
- H01F41/183—Sputtering targets therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
本発明はスパツタ装置、更に詳しくは強磁性金
属材料を高速でスパツタして薄膜形成できる対向
ターゲツト式スパツタ装置に関し、特に高密度磁
気記録媒体の製造に好適な対向ターゲツト式スパ
ツタ装置に関する。 近年磁気記録媒体に対する高密度記録の要求か
ら、スパツタ法による磁性薄膜が注目されてい
る。そして、このスパツタ法としては２極スパツ
タ装置が使われているが、この２極スパツタ装置
は薄膜形成速度が小さく、量産化装置としては不
向きであり、量産化に対応できる薄膜形成速度の
大きいスパツタ装置が望まれている。 本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、
膜形成速度の大きいスパツタ装置を提供すること
を第１の目的に、基板上に形成する薄膜の内部歪
が少なくよつてカールが小さくかつひび割れの生
じ難い高密度記録媒体が形成できるスパツタ装
置，垂直磁気異方性で改善された垂直磁気記録媒
体が形成できるスパツタ装置を第２，第３の目的
とするものである。 すなわち、本発明は、陰極となる一対のターゲ
ツトをそのスパツタ面が空間を隔てて平行に対面
するように設けると共に、該スパツタ面に垂直な
方向の磁界を発生する磁界発生手段を設け、前記
空間の側方に前記空間に対面するように配置した
基板上にスパツタにより薄膜を形成するようにな
した対向ターゲツト式スパツタ装置において、前
記基板に対しその略垂直方向の電界を発生させる
電界発生手段を設けたことを特徴とするものであ
る。 上記の本発明は、後述する公知の対向ターゲツ
ト式スパツタ装置の優れた低温・高速膜形成能力
（例えば、「応用物理」第48巻、第６号、558頁〜
559頁）に着目し、なされたものである。 以下、図面に基づいて本発明の詳細を説明す
る。 第１図は、上述の従来方式に属する対向ターゲ
ツト式スパツタ装置の説明図であり、第２図は本
発明に係わる対向ターゲツト式スパツタ装置の説
明図である。 第１図に示す如く、対向ターゲツト式スパツタ
装置では、真空槽１０内で一対のターゲツトT1，
T2は、対向配置したターゲツトホルダー１１，
１２に密着して取着することにより、そのスパツ
タされるスパツタ面T1s，T2sが空間を隔てて平
行に対面するように配置される。なお、ターゲツ
トホルダー１１，１２はスパツタ時にターゲツト
T1，T2の冷却ができるように矢印Ａ，Ｂの如く
冷却水を通して水冷するようにされる一方、絶縁
部材１３，１４を介して真空容器１０の側板１
５，１６に取り付けられている。又、１７，１８
は絶縁部材１３，１４及びターゲツトホルダー１
１，１２をスパツタ時のプラズマ粒子から保護
し、スパツタ面T1s，T2s以外の部分の異常放電
を防止するためのシールドである。 一方、スパツタによつてその上に薄膜を形成す
るための基板２０は、ターゲツトT1，T2の側方
に配置した基板支持手段２１により、スパツタ面
T1s，T2sにほぼ直角方向でターゲツトT1，T2間
の空間に対面するように支持される。 又、スパツタ面T1s，T2sに垂直な方向の磁界
Ｈを発生させる磁界発生手段として、真空槽１０
の外側に界磁コイル３１を設け、図示省略した直
流電源を印加できるようにしてある。 なお、４０はスパツタ電源で、ターゲツトT1，
T2を陰極とし、シールド１７，１８を陽極とす
るような直流電源としてある。又、５１は図示省
略した排気系に接続された排気口，６１は同じく
図示省略したガス導入系に接続されたガス導入口
である。又、図の矢印はガスの流れ方向を示す。 以上の構成により、スパツタは、予め排気系に
より排気口５１通して真空槽１０内を充分に排気
した後、ガス導入系からガス導入口６１を通して
アルゴン等のスパツタガスを所定の圧力まで導入
し、界磁コイル３１により所定の磁界Ｈを、スパ
ツタ電源４０により所定の電力を印加して行なわ
れる。 そして、前述の構成のため、スパツタの状態に
おいては、電界と磁界Ｈは共にスパツタ面T1s，
T2sに垂直方向に形成されるので、ターゲツト
T1，T2間に飛散した二次電子やアルゴンガスイ
オンは、ターゲツトT1，T2間の空間に封じ込め
ることができる。一方スパツタされた金属原子は
ターゲツトT1，T2の間で衝突を繰り返しながら
エネルギーを失ないつつ拡散によつて基板２０上
に推積し、所望の金属薄膜を形成する。従つて、
ターゲツトT1，T2間のプラズマ密度が高く高速
な薄膜形成ができる上、基板２０はターゲツト
T1，T2の側法にあり、イオン等の衝撃も少ない
ので低温の膜形成ができるのである。 しかしながら、上述の従来のものでは、基板２
０近傍に飛来する二次電子やアルゴンガスイオン
は、基板２０面に平行に形成される磁界Ｈの影響
を受けて偏向しながら基板２０上に達するため、
無秩序に基板２０面を衝撃するという欠点があつ
た。 一方、第２図に示す本発明の装置では、以下の
ように構成してある。なお、図の記号は第１図と
同じものには同じ記号を用いてある。 図から明らかのように、ターゲツトT1，T2基
板２０，真空槽１０及びその排気系，ガス導入系
は、第１図の従来方式のものと同じである。 ところが、磁界発生手段は、従来方式の界磁コ
イル３１を真空槽回りに用いるものと異なり、永
久磁石３２，３３をターゲツトT1，T2の背面の
ターゲツトホルダー１１，１２内に設けた構成と
し、磁界ＨをターゲツトT1，T2間のみに発生す
るようにしてある。 又、基板支持手段２１は絶縁部材２２により真
空槽１０と電気的に絶縁すると共に、電界発生手
段であるバイアス電源４１と接続し基板２０の略
垂直方向に電界を発生するようにしてある。 従つて、従来装置と同様に、スパツタは、予め
排気系により排気口５１を通して真空槽１０内を
充分排気した後、ガス導入系からガス導入口６１
を通してスパツタガス例えばアルゴンガスを所定
の圧力になるまで導入し、スパツタ電源４０及び
バイアス電源４１を印加して行なう。 この際、前述のように磁界ＨがターゲツトT1，
T2間のみであるため飛散する二次電子及びアル
ゴンガスイオン、金属粒子に対する影響が少な
く、かつバイアス電源４１により基板２０に略垂
直方向の電界が基板ホルダー２１とターゲツト
T1，T2間のプラズマ電位の間に形成されるので、
基板２０上に形成される金属薄膜の推積速度，結
晶性等の向上が期待できる。 次に以上の本発明装置によるコバルト（Co）−
クロム（Cr）合金の磁性薄膜形成の実施例を説
明する。 なお、得られた磁性薄膜の評価は以下のように
して行なつた。すなわち、Ｘ線回折による結晶性
及び配向性の評価と磁気Ｂ−Ｈ曲線測定による磁
気特性の評価の両面から行ない、更に形成した膜
のそりから磁性薄膜の歪みをも併わせ評価した。 更に詳述すれば、Ｘ線回折においてはＣ面の比
強度とロツキングカーブの半値巾（△θ50）を求
め結晶性とhcp結晶のＣ軸の膜面法線よりの配向
性を評価した。また膜面に垂直方向Ｖと水平方向
ｈのＢ−Ｈ曲線を測定し、水平方向の抗磁力Hc
（Ｖ）、垂直方向の抗磁力Hc（ｈ）、及び異方性磁
界Hkを求め、Hc（Ｖ）、Hc（Ｖ）／Hc（ｈ）、及
びHkの値で垂直磁界容易性を評価した。なおＢ
−Ｈ曲線の反磁界補正は行なつていない。更に膜
のそりの度合すなわちカツピングKpは第３図に
示す方法で評価した。すなわち、そりのない場合
の試料loに対し、そりによつて生じた両端のずれ
をh1，h2とした時、カツピングKpをKp＝（h1＋
h2）／2loとしてこの値より評価した。なお、Kp
の正負は、図の如く基板Foを内側にして変形し
た場合を正，その逆方向へ変形した場合を負とし
た。 実施例 １ バイアス電界の効果を確認するため、バイアス
電源４１の電圧を変えて下記の通り実施した。 Ａ 装置条件 ａ ターゲツトT1，T2材：Co−Cr合金（Cr
量：17wt％） ｂ 基板２０：75μｍ厚のポリイミドフイルム ｃ ターゲツトT1，T2間隔：100mm ｄ ターゲツト表面の磁界：150〜200ガウス ｅ ターゲツト形状：100mmφ×５mmｔ ｆ 基板２０とターゲツト端部距離：25mm ｇ バイアス電源４１：RF（13.56MHz）電源 Ｂ 操作手段 以下の手順で膜形成を行なつた。 ａ 基板を設置後、真空槽１０内を到達真空度
が２×10-6Torr以下まで排気する。 ｂ アルゴン（Ar）ガスを所定の圧力まで導
入し、３〜５分間のプレスパツクを行ない、
シヤツターを開き膜形成を行なつた。 Arガス圧４mmTorr、スパツタ時の電力を
500Wとし、膜厚1μｍになるように膜形成を
行なつた。 Ｃ 結 果 得られた結果は第１表の通りである。
属材料を高速でスパツタして薄膜形成できる対向
ターゲツト式スパツタ装置に関し、特に高密度磁
気記録媒体の製造に好適な対向ターゲツト式スパ
ツタ装置に関する。 近年磁気記録媒体に対する高密度記録の要求か
ら、スパツタ法による磁性薄膜が注目されてい
る。そして、このスパツタ法としては２極スパツ
タ装置が使われているが、この２極スパツタ装置
は薄膜形成速度が小さく、量産化装置としては不
向きであり、量産化に対応できる薄膜形成速度の
大きいスパツタ装置が望まれている。 本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、
膜形成速度の大きいスパツタ装置を提供すること
を第１の目的に、基板上に形成する薄膜の内部歪
が少なくよつてカールが小さくかつひび割れの生
じ難い高密度記録媒体が形成できるスパツタ装
置，垂直磁気異方性で改善された垂直磁気記録媒
体が形成できるスパツタ装置を第２，第３の目的
とするものである。 すなわち、本発明は、陰極となる一対のターゲ
ツトをそのスパツタ面が空間を隔てて平行に対面
するように設けると共に、該スパツタ面に垂直な
方向の磁界を発生する磁界発生手段を設け、前記
空間の側方に前記空間に対面するように配置した
基板上にスパツタにより薄膜を形成するようにな
した対向ターゲツト式スパツタ装置において、前
記基板に対しその略垂直方向の電界を発生させる
電界発生手段を設けたことを特徴とするものであ
る。 上記の本発明は、後述する公知の対向ターゲツ
ト式スパツタ装置の優れた低温・高速膜形成能力
（例えば、「応用物理」第48巻、第６号、558頁〜
559頁）に着目し、なされたものである。 以下、図面に基づいて本発明の詳細を説明す
る。 第１図は、上述の従来方式に属する対向ターゲ
ツト式スパツタ装置の説明図であり、第２図は本
発明に係わる対向ターゲツト式スパツタ装置の説
明図である。 第１図に示す如く、対向ターゲツト式スパツタ
装置では、真空槽１０内で一対のターゲツトT1，
T2は、対向配置したターゲツトホルダー１１，
１２に密着して取着することにより、そのスパツ
タされるスパツタ面T1s，T2sが空間を隔てて平
行に対面するように配置される。なお、ターゲツ
トホルダー１１，１２はスパツタ時にターゲツト
T1，T2の冷却ができるように矢印Ａ，Ｂの如く
冷却水を通して水冷するようにされる一方、絶縁
部材１３，１４を介して真空容器１０の側板１
５，１６に取り付けられている。又、１７，１８
は絶縁部材１３，１４及びターゲツトホルダー１
１，１２をスパツタ時のプラズマ粒子から保護
し、スパツタ面T1s，T2s以外の部分の異常放電
を防止するためのシールドである。 一方、スパツタによつてその上に薄膜を形成す
るための基板２０は、ターゲツトT1，T2の側方
に配置した基板支持手段２１により、スパツタ面
T1s，T2sにほぼ直角方向でターゲツトT1，T2間
の空間に対面するように支持される。 又、スパツタ面T1s，T2sに垂直な方向の磁界
Ｈを発生させる磁界発生手段として、真空槽１０
の外側に界磁コイル３１を設け、図示省略した直
流電源を印加できるようにしてある。 なお、４０はスパツタ電源で、ターゲツトT1，
T2を陰極とし、シールド１７，１８を陽極とす
るような直流電源としてある。又、５１は図示省
略した排気系に接続された排気口，６１は同じく
図示省略したガス導入系に接続されたガス導入口
である。又、図の矢印はガスの流れ方向を示す。 以上の構成により、スパツタは、予め排気系に
より排気口５１通して真空槽１０内を充分に排気
した後、ガス導入系からガス導入口６１を通して
アルゴン等のスパツタガスを所定の圧力まで導入
し、界磁コイル３１により所定の磁界Ｈを、スパ
ツタ電源４０により所定の電力を印加して行なわ
れる。 そして、前述の構成のため、スパツタの状態に
おいては、電界と磁界Ｈは共にスパツタ面T1s，
T2sに垂直方向に形成されるので、ターゲツト
T1，T2間に飛散した二次電子やアルゴンガスイ
オンは、ターゲツトT1，T2間の空間に封じ込め
ることができる。一方スパツタされた金属原子は
ターゲツトT1，T2の間で衝突を繰り返しながら
エネルギーを失ないつつ拡散によつて基板２０上
に推積し、所望の金属薄膜を形成する。従つて、
ターゲツトT1，T2間のプラズマ密度が高く高速
な薄膜形成ができる上、基板２０はターゲツト
T1，T2の側法にあり、イオン等の衝撃も少ない
ので低温の膜形成ができるのである。 しかしながら、上述の従来のものでは、基板２
０近傍に飛来する二次電子やアルゴンガスイオン
は、基板２０面に平行に形成される磁界Ｈの影響
を受けて偏向しながら基板２０上に達するため、
無秩序に基板２０面を衝撃するという欠点があつ
た。 一方、第２図に示す本発明の装置では、以下の
ように構成してある。なお、図の記号は第１図と
同じものには同じ記号を用いてある。 図から明らかのように、ターゲツトT1，T2基
板２０，真空槽１０及びその排気系，ガス導入系
は、第１図の従来方式のものと同じである。 ところが、磁界発生手段は、従来方式の界磁コ
イル３１を真空槽回りに用いるものと異なり、永
久磁石３２，３３をターゲツトT1，T2の背面の
ターゲツトホルダー１１，１２内に設けた構成と
し、磁界ＨをターゲツトT1，T2間のみに発生す
るようにしてある。 又、基板支持手段２１は絶縁部材２２により真
空槽１０と電気的に絶縁すると共に、電界発生手
段であるバイアス電源４１と接続し基板２０の略
垂直方向に電界を発生するようにしてある。 従つて、従来装置と同様に、スパツタは、予め
排気系により排気口５１を通して真空槽１０内を
充分排気した後、ガス導入系からガス導入口６１
を通してスパツタガス例えばアルゴンガスを所定
の圧力になるまで導入し、スパツタ電源４０及び
バイアス電源４１を印加して行なう。 この際、前述のように磁界ＨがターゲツトT1，
T2間のみであるため飛散する二次電子及びアル
ゴンガスイオン、金属粒子に対する影響が少な
く、かつバイアス電源４１により基板２０に略垂
直方向の電界が基板ホルダー２１とターゲツト
T1，T2間のプラズマ電位の間に形成されるので、
基板２０上に形成される金属薄膜の推積速度，結
晶性等の向上が期待できる。 次に以上の本発明装置によるコバルト（Co）−
クロム（Cr）合金の磁性薄膜形成の実施例を説
明する。 なお、得られた磁性薄膜の評価は以下のように
して行なつた。すなわち、Ｘ線回折による結晶性
及び配向性の評価と磁気Ｂ−Ｈ曲線測定による磁
気特性の評価の両面から行ない、更に形成した膜
のそりから磁性薄膜の歪みをも併わせ評価した。 更に詳述すれば、Ｘ線回折においてはＣ面の比
強度とロツキングカーブの半値巾（△θ50）を求
め結晶性とhcp結晶のＣ軸の膜面法線よりの配向
性を評価した。また膜面に垂直方向Ｖと水平方向
ｈのＢ−Ｈ曲線を測定し、水平方向の抗磁力Hc
（Ｖ）、垂直方向の抗磁力Hc（ｈ）、及び異方性磁
界Hkを求め、Hc（Ｖ）、Hc（Ｖ）／Hc（ｈ）、及
びHkの値で垂直磁界容易性を評価した。なおＢ
−Ｈ曲線の反磁界補正は行なつていない。更に膜
のそりの度合すなわちカツピングKpは第３図に
示す方法で評価した。すなわち、そりのない場合
の試料loに対し、そりによつて生じた両端のずれ
をh1，h2とした時、カツピングKpをKp＝（h1＋
h2）／2loとしてこの値より評価した。なお、Kp
の正負は、図の如く基板Foを内側にして変形し
た場合を正，その逆方向へ変形した場合を負とし
た。 実施例 １ バイアス電界の効果を確認するため、バイアス
電源４１の電圧を変えて下記の通り実施した。 Ａ 装置条件 ａ ターゲツトT1，T2材：Co−Cr合金（Cr
量：17wt％） ｂ 基板２０：75μｍ厚のポリイミドフイルム ｃ ターゲツトT1，T2間隔：100mm ｄ ターゲツト表面の磁界：150〜200ガウス ｅ ターゲツト形状：100mmφ×５mmｔ ｆ 基板２０とターゲツト端部距離：25mm ｇ バイアス電源４１：RF（13.56MHz）電源 Ｂ 操作手段 以下の手順で膜形成を行なつた。 ａ 基板を設置後、真空槽１０内を到達真空度
が２×10-6Torr以下まで排気する。 ｂ アルゴン（Ar）ガスを所定の圧力まで導
入し、３〜５分間のプレスパツクを行ない、
シヤツターを開き膜形成を行なつた。 Arガス圧４mmTorr、スパツタ時の電力を
500Wとし、膜厚1μｍになるように膜形成を
行なつた。 Ｃ 結 果 得られた結果は第１表の通りである。
【表】
すなわち、本発明によれば、Co−Cr合金に
よる垂直磁気記録媒体を形成するのに極めて効
果が大きいことが判る。サンプルNo.１は特願昭
55−174680と同様に、磁界ＨをターゲツトT1，
T2間のみに形成して、バイアスを印加しない
場合であり、サンプルNo.２〜No.５はバイアスを
印加した場合である。対向ターゲツト式スパツ
タ装置では、−100V以上のバイアスを印加する
ことにより、垂直磁気記録媒体として優れたＣ
軸結晶配向性、△θ50、磁化特性を形成するこ
とが出来る。バイアスを100V以上印加すると、
析出速度が低下し、結晶配向性が低下し、かつ
基板のソリが増大する。サンプルNo.１の場合に
は形成された薄膜に欠落点が点散しているが、
サンプルNo.２〜５にはかかる薄膜の欠落点は見
られなかつた。 実施例 ２ 実施例１の条件の基で、バイアス電源４１の印
加を膜形成の開始時から、膜厚0.1μｍに相当する
時間のみとし、残りの膜厚0.9μｍに相当する時間
はバイアス0Vとして膜形成した。その結果は第
２表の通りである。
よる垂直磁気記録媒体を形成するのに極めて効
果が大きいことが判る。サンプルNo.１は特願昭
55−174680と同様に、磁界ＨをターゲツトT1，
T2間のみに形成して、バイアスを印加しない
場合であり、サンプルNo.２〜No.５はバイアスを
印加した場合である。対向ターゲツト式スパツ
タ装置では、−100V以上のバイアスを印加する
ことにより、垂直磁気記録媒体として優れたＣ
軸結晶配向性、△θ50、磁化特性を形成するこ
とが出来る。バイアスを100V以上印加すると、
析出速度が低下し、結晶配向性が低下し、かつ
基板のソリが増大する。サンプルNo.１の場合に
は形成された薄膜に欠落点が点散しているが、
サンプルNo.２〜５にはかかる薄膜の欠落点は見
られなかつた。 実施例 ２ 実施例１の条件の基で、バイアス電源４１の印
加を膜形成の開始時から、膜厚0.1μｍに相当する
時間のみとし、残りの膜厚0.9μｍに相当する時間
はバイアス0Vとして膜形成した。その結果は第
２表の通りである。
【表】
サンプル６，７には前述の欠落点はなく、カツ
ピングKpも少なく、優れた垂直磁化膜が形成で
きた。 実施例 ３ 実施例１の装置条件，操作手順のうち、下記条
件、手順を下記のように変え、その他の条件は実
施例１のままで、薄膜を形成した。 Ａ 装置条件 ａ ターゲツトT1，T2材：Ni−Feパーマロイ
（Fe22wt％） ｂ 基板２０：25μｍ厚のポリエステルフイル
ム ｃ ターゲツト表面の磁界：250〜300ガウス ｄ 基板２０とターゲツト端部距離：50mm ｅ バイアス電源４１：直流電源 Ｂ 操作手順 ａ アルゴン（Ar）ガスを50〜100mmTorrの
圧力になるよう導入し、50Hz300V交流電圧
によるグロー放電を基板表面近傍で５分行
い、次いで、アルゴンガス圧を所定のスパツ
タに調節し３〜５分間プレスパツタをした後
シヤツタを開いて膜形成を行なつた。 Arガス圧10mmTorr、スパツタ時の電力を
550Wとし膜厚0.5μｍになるよう膜形成を行
なつた。 Ｃ 結 果 得られた結果は次の第３表の通りである。
ピングKpも少なく、優れた垂直磁化膜が形成で
きた。 実施例 ３ 実施例１の装置条件，操作手順のうち、下記条
件、手順を下記のように変え、その他の条件は実
施例１のままで、薄膜を形成した。 Ａ 装置条件 ａ ターゲツトT1，T2材：Ni−Feパーマロイ
（Fe22wt％） ｂ 基板２０：25μｍ厚のポリエステルフイル
ム ｃ ターゲツト表面の磁界：250〜300ガウス ｄ 基板２０とターゲツト端部距離：50mm ｅ バイアス電源４１：直流電源 Ｂ 操作手順 ａ アルゴン（Ar）ガスを50〜100mmTorrの
圧力になるよう導入し、50Hz300V交流電圧
によるグロー放電を基板表面近傍で５分行
い、次いで、アルゴンガス圧を所定のスパツ
タに調節し３〜５分間プレスパツタをした後
シヤツタを開いて膜形成を行なつた。 Arガス圧10mmTorr、スパツタ時の電力を
550Wとし膜厚0.5μｍになるよう膜形成を行
なつた。 Ｃ 結 果 得られた結果は次の第３表の通りである。
【表】
サンプルNo.８では形成されたパーマロイ膜に僅
かに亀裂を生じている部分が見られたが、サンプ
ルNo.９、No.10はともに、フイルムの変形の少な
い、ひび割れのないすぐれた膜であつた。 以上の本発明の効果は次の如くに説明できる。 永久磁石等の磁界発生手段をターゲツトホルダ
ー１１，１２内部に設け、磁極Ｎ、Ｓをターゲツ
トT1，T2を介して対向させることにより、磁界
Ｈは対向するターゲツトT1，T2面間に集中する。
従つて基板２０表面の近傍には、洩れ磁束により
発生する弱い磁界が形成されているにすぎない。
従つて、スパツタによつて発生した二次電子や
Arイオンからなるプラズマは対向ターゲツトT1，
T2間の空間に大半が封じ込められているが、基
板２０近傍に飛散する過程では、磁界Ｈと二次電
子やArイオン、さらには金属粒子イオンで形成
される電流ｉとの間に働く電磁力ｆ〓Ｈ・ｉは少
なくなる。第１図に示す従来方式の如くターゲツ
トT1，T2間の空間と同様な磁界Ｈが全空間に基
板４０表面と平行に形成されていると、基板４０
に推積する金属イオンや、二次電子、Arイオン
は、いわゆるフレミングの左手の法則でいう方向
の電磁力ｆの影響を受け、膜面と垂直方向に推積
する金属粒子に対して二次電子やArイオン粒子
は斜め方向の衝撃を与えるため膜形成に悪影響が
あると考えられる。一方、基板２０近傍における
磁界Ｈが弱い場合、実施例１のサンプルNo.１に示
す如く基板２０へのイオン衝撃力が弱く、かつタ
ーゲツトT1，T2間の空間から拡散する金属粒子
の運動エネルギーが弱いため、形成される金属薄
膜にスポツト的な欠落が生じていると考えられ
る。 これに対して、基板２０の略垂直方向に電界を
発生させる手段を設けた本発明により垂直磁気記
録に好適な優れたCo−Cr垂直磁化膜が得られて
いるが、その理由は前述の実施例の結果から次の
ように考えられる。 交流バイアスを印加しているので、絶縁体であ
るポリイミド基板２０の表面はスパツタ中電気的
に中和されており、基板２０の近傍のプラズマ
は、交流バイアスの電界の影響を受け基板表面と
ほゞ垂直方向に衝突する。この衝突エネルギー
は、基板バイアス電位に比例する。そしてCo−
Cr合金の垂直方向の成長には、適当なプラズマ
衝撃力が好ましい事が実施例１から判る。又、実
施例２から、プラズマ衝撃力は、特にスパツタ開
始時に重要であることが判る。 一方、実施例３から、本発明によれば、基板２
０のそりが調節できることを示している。 以上詳述した如く、本発明は基板に略垂直方向
の電界を発生する電界発生手段を設け、基板への
粒子の衝突エネルギー、方向等を制御可能として
高速に膜を形成すると同時に優れた磁気特性を発
現させるための結晶構造を形成し、さらに基板と
の膜歪の少ない磁性薄膜を形成することを可能と
した。よつて、本発明は社会的に待望されている
高密度磁気記録媒体の実現にとつて極めて有用で
あるだけでなく、薄膜形成技術全搬に益するとこ
ろ大である。
かに亀裂を生じている部分が見られたが、サンプ
ルNo.９、No.10はともに、フイルムの変形の少な
い、ひび割れのないすぐれた膜であつた。 以上の本発明の効果は次の如くに説明できる。 永久磁石等の磁界発生手段をターゲツトホルダ
ー１１，１２内部に設け、磁極Ｎ、Ｓをターゲツ
トT1，T2を介して対向させることにより、磁界
Ｈは対向するターゲツトT1，T2面間に集中する。
従つて基板２０表面の近傍には、洩れ磁束により
発生する弱い磁界が形成されているにすぎない。
従つて、スパツタによつて発生した二次電子や
Arイオンからなるプラズマは対向ターゲツトT1，
T2間の空間に大半が封じ込められているが、基
板２０近傍に飛散する過程では、磁界Ｈと二次電
子やArイオン、さらには金属粒子イオンで形成
される電流ｉとの間に働く電磁力ｆ〓Ｈ・ｉは少
なくなる。第１図に示す従来方式の如くターゲツ
トT1，T2間の空間と同様な磁界Ｈが全空間に基
板４０表面と平行に形成されていると、基板４０
に推積する金属イオンや、二次電子、Arイオン
は、いわゆるフレミングの左手の法則でいう方向
の電磁力ｆの影響を受け、膜面と垂直方向に推積
する金属粒子に対して二次電子やArイオン粒子
は斜め方向の衝撃を与えるため膜形成に悪影響が
あると考えられる。一方、基板２０近傍における
磁界Ｈが弱い場合、実施例１のサンプルNo.１に示
す如く基板２０へのイオン衝撃力が弱く、かつタ
ーゲツトT1，T2間の空間から拡散する金属粒子
の運動エネルギーが弱いため、形成される金属薄
膜にスポツト的な欠落が生じていると考えられ
る。 これに対して、基板２０の略垂直方向に電界を
発生させる手段を設けた本発明により垂直磁気記
録に好適な優れたCo−Cr垂直磁化膜が得られて
いるが、その理由は前述の実施例の結果から次の
ように考えられる。 交流バイアスを印加しているので、絶縁体であ
るポリイミド基板２０の表面はスパツタ中電気的
に中和されており、基板２０の近傍のプラズマ
は、交流バイアスの電界の影響を受け基板表面と
ほゞ垂直方向に衝突する。この衝突エネルギー
は、基板バイアス電位に比例する。そしてCo−
Cr合金の垂直方向の成長には、適当なプラズマ
衝撃力が好ましい事が実施例１から判る。又、実
施例２から、プラズマ衝撃力は、特にスパツタ開
始時に重要であることが判る。 一方、実施例３から、本発明によれば、基板２
０のそりが調節できることを示している。 以上詳述した如く、本発明は基板に略垂直方向
の電界を発生する電界発生手段を設け、基板への
粒子の衝突エネルギー、方向等を制御可能として
高速に膜を形成すると同時に優れた磁気特性を発
現させるための結晶構造を形成し、さらに基板と
の膜歪の少ない磁性薄膜を形成することを可能と
した。よつて、本発明は社会的に待望されている
高密度磁気記録媒体の実現にとつて極めて有用で
あるだけでなく、薄膜形成技術全搬に益するとこ
ろ大である。
第１図は従来方式の対向ターゲツト式スパツタ
装置の説明図、第２図は本発明に係わる対向ター
ゲツト式スパツタ装置の説明図、第３図はカツピ
ングの評価の説明図である。 T1，T2はターゲツト、１０は真空槽、２０は
基板、３１は界磁コイル、３２，３３は永久磁
石、４０はスパツタ電源、４１はバイアス電源。
装置の説明図、第２図は本発明に係わる対向ター
ゲツト式スパツタ装置の説明図、第３図はカツピ
ングの評価の説明図である。 T1，T2はターゲツト、１０は真空槽、２０は
基板、３１は界磁コイル、３２，３３は永久磁
石、４０はスパツタ電源、４１はバイアス電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 陰極となる一対のターゲツトをそのスパツタ
面が座間を隔てて平行に対面するように設けると
共に、該スパツタ面に垂直な方向の磁界を発生す
る磁界発生手段を設け、前記空間の側方に前記空
間に対面するように配置した基板上にスパツタに
より薄膜を形成するようになした対向ターゲツト
式スパツタ装置において、前記基板に対してその
略垂直方向の電界を発生させる電界発生手段を設
けたことを特徴とする対向ターゲツト式スパツタ
装置。 ２ 前記電界発生手段が前記電界をスパツタ開始
からの所定時間の間のみに発生するものである特
許請求の範囲第１項記載の対向ターゲツト式スパ
ツタ装置。 ３ 前記電界発生手段の発生する電界が交流電界
である特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載
の対向ターゲツト式スパツタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4169781A JPS57157511A (en) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | Opposite target type sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4169781A JPS57157511A (en) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | Opposite target type sputtering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57157511A JPS57157511A (en) | 1982-09-29 |
| JPH031810B2 true JPH031810B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=12615606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4169781A Granted JPS57157511A (en) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | Opposite target type sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57157511A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956717A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツド用パ−マロイ薄膜の製造方法 |
| JPS59193528A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-02 | Teijin Ltd | 磁気記録媒体の製造法 |
| JPS6025211A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-08 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 窒化鉄膜の形成方法 |
| JPS60113319A (ja) * | 1983-11-25 | 1985-06-19 | Teijin Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| JPH0772344B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1995-08-02 | 帝人株式会社 | 対向ターゲット式スパッタ装置 |
| JPH02156082A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Tokuda Seisakusho Ltd | スパッタ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5512732A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-29 | Anelva Corp | Sputtering apparatus for making thin magnetic film |
-
1981
- 1981-03-24 JP JP4169781A patent/JPS57157511A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5512732A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-29 | Anelva Corp | Sputtering apparatus for making thin magnetic film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57157511A (en) | 1982-09-29 |
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