JPH0826453B2 - Sputtering equipment - Google Patents

Sputtering equipment

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JPH0826453B2
JPH0826453B2 JP32873988A JP32873988A JPH0826453B2 JP H0826453 B2 JPH0826453 B2 JP H0826453B2 JP 32873988 A JP32873988 A JP 32873988A JP 32873988 A JP32873988 A JP 32873988A JP H0826453 B2 JPH0826453 B2 JP H0826453B2
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metal
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus 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
    • H01F41/14Apparatus 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
    • H01F41/18Apparatus 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
    • H01F41/183Sputtering targets therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大容量データファイル等に使用される光磁
気記録媒体等の製造に使用されるスパッタリング装置に
関し、詳しくは同時にスパッタリング法を用いて合金薄
膜層を形成するスパッタリング装置に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering apparatus used for manufacturing a magneto-optical recording medium used for a large-capacity data file or the like, and more specifically, it uses a sputtering method at the same time. The present invention relates to a sputtering device that forms an alloy thin film layer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、光磁気記録媒体は、レーザー光による書き込
み、読み出し可能な光磁気ディスクとして大容量データ
ファイル等に利用されている。この光磁気ディスクはガ
ラス,プラスティック等の透明基板上にスパッタリング
法により誘電体層,記録層,保護層等の層構造を有して
いる。光磁気効果を示す前記記録層は、希土類金属(以
下「RE金属」と称する)と遷移金属(以下「TM金属」と
称する)の混合或いは積層状の薄膜より成る。
In recent years, magneto-optical recording media have been used as large-capacity data files as magneto-optical disks that can be written and read by laser light. This magneto-optical disk has a layer structure such as a dielectric layer, a recording layer, and a protective layer on a transparent substrate such as glass or plastic by a sputtering method. The recording layer exhibiting a magneto-optical effect is composed of a mixed or laminated thin film of a rare earth metal (hereinafter referred to as "RE metal") and a transition metal (hereinafter referred to as "TM metal").

次に薄膜を形成するためにスパッタ法について簡単に
説明する。スパッタリング技術は低圧雰囲気中において
Arガス等の不活性ガスによるグロー放電を発生ぜしめ、
プラズマ中のイオンを陰極ターゲットに衝突させて、タ
ーゲット材料から原子をたたき出し前記ターゲットに対
向するように配置された基板に薄膜を付着形成する技術
であり、広く工業的に利用されている。特に、ターゲッ
ト上にターゲットと概ね平行な磁場成分を形成し、電界
と磁界を直交させることを特徴とするマグネトロンスパ
ッタリング法は、成膜速度が高く、また被スパッタリン
グ基板の温度上昇を抑えるなどの効果があり、非常に有
益な方法として磁気記録媒体や半導体の製造工程の中で
広く利用されている。
Next, the sputtering method for forming a thin film will be briefly described. Sputtering technology in low pressure atmosphere
A glow discharge is generated by an inert gas such as Ar gas,
This is a technique in which ions in plasma are made to collide with a cathode target to knock out atoms from a target material to deposit a thin film on a substrate arranged so as to face the target, which is widely used industrially. In particular, the magnetron sputtering method, which is characterized by forming a magnetic field component approximately parallel to the target and making the electric field and the magnetic field orthogonal to each other, has a high film formation rate and is effective in suppressing the temperature rise of the substrate to be sputtered. As a very useful method, it is widely used in the manufacturing process of magnetic recording media and semiconductors.

従来の光磁気記録媒体の磁気記録層を形成するスパッ
タリング装置については、例えば、特開昭63−11664
号、同63−171878号、同63−22779号公報等に種々開示
されているが、その基本的構造について第10図及び第11
図に基づいて説明する。第10図は回転成膜装置と呼ばれ
ているスパッタリング装置である。図中の真空チャンバ
ー103の下方側に設けられたマグネトロンスパッタカソ
ード100は、例えば裏側に永久磁石102を有し、それぞれ
RE金属とTM金属から成る円形のターゲット101a,101bが
スパッタ電源104a,104bに接続されて所定の間隔をあけ
て配置されている。前記ターゲット101a,101bに対向し
た位置にある公転基板ホルダー106に基板105が固定さ
れ、前記ターゲット101a,101bのほぼ中央に対応した回
転軸108を中心として前記公転基板ホルダー106が公転す
ることにより、前記基板上にRE金属とTM金属を交互に付
着させ混合薄膜を形成する。本装置では、前記記録層の
構造変化は、前記公転基板ホルダー106の回転数とそれ
ぞれのターゲット101a,101bに印加するパワー比でコン
トロールできるために比較制御性が良く、記録層の磁化
量,保磁力,光磁気効果(カー効果)の優れた特性を得
るのに、RE金属層とTM金属層の積層構造を自由に変える
ことができるために、高品質な媒体の形成が可能であ
る。
A conventional sputtering apparatus for forming a magnetic recording layer of a magneto-optical recording medium is disclosed in, for example, JP-A-63-11664.
No. 63-171878, No. 63-22779, etc. are disclosed variously, but the basic structure thereof is shown in FIGS.
It will be described with reference to the drawings. FIG. 10 shows a sputtering apparatus called a rotary film forming apparatus. The magnetron sputtering cathode 100 provided on the lower side of the vacuum chamber 103 in the figure has, for example, a permanent magnet 102 on the back side, and
Circular targets 101a and 101b made of RE metal and TM metal are connected to the sputtering power sources 104a and 104b and are arranged at a predetermined interval. A substrate 105 is fixed to a revolving substrate holder 106 at a position facing the targets 101a, 101b, and the revolving substrate holder 106 revolves around a rotation shaft 108 corresponding to substantially the center of the targets 101a, 101b, An RE metal and a TM metal are alternately deposited on the substrate to form a mixed thin film. In this device, since the structural change of the recording layer can be controlled by the rotation speed of the revolution substrate holder 106 and the power ratio applied to the respective targets 101a and 101b, the comparative controllability is good, and the magnetization amount of the recording layer and the retention In order to obtain excellent characteristics of magnetic force and magneto-optical effect (Kerr effect), the laminated structure of the RE metal layer and the TM metal layer can be freely changed, so that a high quality medium can be formed.

これまでの研究結果から高品質の光磁気ディスクを得
るには、膜厚分布は±5%以内を確保する必要があり、
望ましくは±3%以内である。しかし、一般に、膜厚分
布修正板107等を有しない単に公転するだけの成膜装置
では、円形基板上の記録層の膜厚分布、すなわち、 以上と大きくなってしまうため、光磁気ディスクとして
の動特性を評価した場合、ディスク円周方向のC/Nやエ
ンベローブ特性、すなわち、ディスク円周方向における
キャリア信号の変動が大きくなり良くないという欠点が
生じ易い。そのため従来は第10図に示すように基板公転
構造に加えて膜厚分布修正板107なるものを設置して膜
厚補正を行なっている。一方、他の方法として、第11図
に示す装置のように基板公転ホルダー106に加え、自転
軸114、固定ギア112、遊星ギア113等を有した構造によ
れば、前記基板105を自公転できるようになっている。
In order to obtain high-quality magneto-optical disks from the results of previous research, it is necessary to ensure that the film thickness distribution is within ± 5%.
It is preferably within ± 3%. However, in general, in a film forming apparatus that simply revolves without the film thickness distribution correcting plate 107 or the like, the film thickness distribution of the recording layer on the circular substrate, that is, When the dynamic characteristics of a magneto-optical disk are evaluated, the C / N and the envelope characteristics in the disk circumferential direction, that is, the carrier signal fluctuations in the disk circumferential direction are large, which is not good. Is likely to occur. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 10, in addition to the substrate revolution structure, a film thickness distribution correction plate 107 is installed to correct the film thickness. On the other hand, as another method, in addition to the substrate revolution holder 106 as in the device shown in FIG. 11, a structure having a rotation shaft 114, a fixed gear 112, a planetary gear 113, etc. can revolve the substrate 105. It is like this.

しかし、第10図に示す前者の方法は、前記膜厚分布修
正板107に付着堆積した膜の脱落等により発生するダス
トの影響により、成膜面にピンホールが生じるという問
題があった。また、第11図に示す後者の方法は、前記膜
厚分布修正板107を用いなくてすむが、自公転機構が複
雑になるという欠点を有している。さらに、回転成膜方
式全搬にいえることとして、誘電体層,保護層、記録層
の各層の成膜が、それぞれ独立した成膜チャンバーで行
なわれるため、基板ホルダーのチャンバー間の移送と、
基板ホルダーの回転軸を回転手段に取りつけるチャッキ
ング等の工程が必要になる。これらの成膜の直接関与し
ない基板搬送や、成膜準備のセッティング時間の割合が
大きく生産性が上がらないという宿命的な問題があり、
コスト的に最も重要な問題点であった。
However, the former method shown in FIG. 10 has a problem that pinholes are formed on the film formation surface due to the influence of dust generated by the film deposited on the film thickness distribution correction plate 107 or the like. The latter method shown in FIG. 11 does not require the film thickness distribution correction plate 107, but has a drawback that the rotation mechanism is complicated. Furthermore, as it can be said for the entire rotary film forming method, since the film formation of each of the dielectric layer, the protective layer, and the recording layer is performed in each independent film forming chamber, transfer between the substrate holder chambers,
A process such as chucking for attaching the rotating shaft of the substrate holder to the rotating means is required. There is a fatal problem that the substrate transportation that does not directly participate in film formation and the proportion of setting time for film formation preparation are large and productivity does not increase,
It was the most important issue in terms of cost.

前述のパレット回転方式のスパッタリング装置の問題
点を解決するために、生産性の向上を目的として第12図
示に示す様な基板通過型のスパッタリング装置が提案さ
れている。この装置は、RE金属とTM金属との金属間化合
物(以下IMCと称す)から成る合金ターゲット123(ある
いはRE金属,TM金属,IMCの3要素から成る合金ターゲッ
ト)がスパッタ電源130に接続され、裏側に永久磁石124
を有する矩型スパッタリングカソード122を設え、ター
ゲット表面に対向して、前記ターゲット123の長手方向
に対し直角の方向(矢印A方向)に基板125が、一定速
度で移送しつつ、前記ターゲット材料からなる記録層を
形成する装置である。本装置では通常、前記基板125が
基板ホルダー121にその移動方向に対し横方向に2〜3
枚並列で、しかも連続移動成膜されるために生産性が大
幅に向上する。この基板通過型のスパッタリング装置の
欠点は、主に前記合金ターゲット123の特性に起因して
いる。すなわち、前記合金ターゲット123を用いて合金
薄膜を作る場合、前記合金ターゲット123による、基板
方向へのターゲット元素(スパッタ粒子)の放出角度分
布は各々の元素によって異なる。これは、例えば、前記
合金ターゲット123に対向して静止させた状態で設置し
た複数の基板に付着したサンプルについて、サンプルご
との薄膜の構成元素の組成比について調べてみると、前
記ターゲット123の中心部分に対向する位置のサンプル
については、RE金属の割合が多く、前記ターゲット123
の外側部分に対向する位置のサンプルについては、中心
から外側に行くに従ってRE金属の割合が減少する傾向に
ある。
In order to solve the above problems of the pallet rotating type sputtering apparatus, a substrate passage type sputtering apparatus as shown in FIG. 12 has been proposed for the purpose of improving productivity. In this apparatus, an alloy target 123 composed of an intermetallic compound of RE metal and TM metal (hereinafter referred to as IMC) (or an alloy target composed of three elements of RE metal, TM metal and IMC) is connected to a sputtering power supply 130, Permanent magnet 124 on the back
The rectangular sputtering cathode 122 having the above is provided, and the substrate 125 is made of the target material while facing the target surface and being transported at a constant speed in the direction (arrow A direction) perpendicular to the longitudinal direction of the target 123. This is a device for forming a recording layer. In this apparatus, usually, the substrate 125 is placed on the substrate
The productivity is greatly improved because the films are formed in parallel and continuously moved. The drawback of this substrate-passing type sputtering apparatus is mainly due to the characteristics of the alloy target 123. That is, when an alloy thin film is formed using the alloy target 123, the emission angle distribution of the target element (sputtered particles) toward the substrate by the alloy target 123 differs depending on each element. This is, for example, for a sample attached to a plurality of substrates placed in a stationary state facing the alloy target 123, when examining the composition ratio of the constituent elements of the thin film for each sample, the center of the target 123 Regarding the sample at the position facing the part, the ratio of RE metal is high, and the target 123
As for the sample at the position facing the outer portion of, the proportion of RE metal tends to decrease from the center to the outside.

従って、前記合金ターゲット123を使った前記基板通
過型のスパッタリング装置では、前記基板125は、前記
合金ターゲット123の長手方向に対し直角の方向に移動
しつつ薄膜が形成されるため、成膜開始時(図中スパッ
タ室の左寄りの位置において)は、RE金属の付着割合が
少なく、その後、前記合金ターゲット123の中心部分に
対向する位置ではRE金属の割合が多くなり、その後スパ
ッタ室の右寄りの位置ではRE金属の割合が少なくなると
いう具合に、前記基板125が通過するラインに沿った、
成膜工程が完了するまでに微妙に組成の変化を伴うこと
になる。この組成変化の割合が大きい場合、C/N劣化と
いう特性上の問題が生じる。さらに、前記合金ターゲッ
ト123におけるもう一つの大きな欠点は、ターゲットの
長時間の使用によって徐々に組成比が変化してくるとい
う問題である。従って、前記合金ターゲット123の寿命
が短くなり、交換が必要となるために製品のコストを上
昇させるという問題を抱えていた。
Therefore, in the substrate-passing type sputtering apparatus using the alloy target 123, the substrate 125 forms a thin film while moving in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the alloy target 123, and thus at the time of starting the film formation. (At the position on the left side of the sputtering chamber in the figure), the deposition rate of RE metal is small, and thereafter, at the position facing the central portion of the alloy target 123, the proportion of RE metal is large, and then on the right side of the sputtering chamber. Then, along with the line through which the substrate 125 passes, such that the proportion of RE metal decreases,
Until the film forming step is completed, a slight change in the composition will accompany. When the ratio of the composition change is large, there is a characteristic problem of C / N deterioration. Another major drawback of the alloy target 123 is that the composition ratio gradually changes as the target is used for a long time. Accordingly, there is a problem that the life of the alloy target 123 is shortened, and replacement is required, thereby increasing the cost of the product.

このように前記基板通過型スパッタリング装置の欠点
である合金ターゲットのスパッタリング粒子の放出角度
分布の問題、並びに長時間使用における組成ズレの問題
を解決する成膜方法として、本出願人が先に出願した特
願昭62−248876号(特開平1−91342号公報参照)が提
案されている。これは、ターゲットとしてRE金属及びTM
金属の別々の単体を使用し、1つのTM金属のターゲット
の両側にRE金属のターゲットを位置させ、さらに膜厚分
布を均一にするために、RE金属のターゲットを互いに向
き合うように傾斜させる方法である。
As described above, the applicant previously applied as a film forming method for solving the problem of the emission angle distribution of the sputtering particles of the alloy target, which is a drawback of the substrate-passing type sputtering apparatus, and the problem of composition deviation during long-term use. Japanese Patent Application No. 62-248876 (see Japanese Patent Laid-Open No. 1-91342) is proposed. It targets RE metal and TM as target
By using separate single metals, the RE metal targets are located on both sides of one TM metal target, and the RE metal targets are tilted to face each other in order to make the film thickness distribution uniform. is there.

本発明者は前記特願昭62−248876号の方法を基にして
更に高品質な光磁気記録媒体を提供すべく鋭意研究を重
ねた結果、合金でない前記各ターゲットの幾何学的配
置,移動する前記基板と前記各ターゲットとの位置関係
及び移動方向の寸法関係、傾斜させるターゲットの傾斜
角度などがある種の法則的関係をもって膜厚分布、組成
分布に好ましい影響を及ぼすことが明らかになって来て
いる。
The inventor of the present invention has conducted intensive studies based on the method of Japanese Patent Application No. 62-248876 to provide a higher quality magneto-optical recording medium. It has become clear that the positional relationship between the substrate and each of the targets, the dimensional relationship in the moving direction, the tilt angle of the target to be tilted, and the like, have a favorable effect on the film thickness distribution and the composition distribution with a certain law relationship. ing.

〔発明の目的〕 本発明の目的は、形成された少なくとも記録層が均一
な膜厚分布および均一な組成比を持ち、且つ高い成膜レ
ートで形成することができ、磁気記録媒体の高品質化が
実現できるとともに製造コストの低廉性を実現できるス
パッタリング装置を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to improve the quality of a magnetic recording medium, since at least the formed recording layer has a uniform film thickness distribution and a uniform composition ratio and can be formed at a high film forming rate. It is an object of the present invention to provide a sputtering apparatus that can realize the above-mentioned, and can realize a low manufacturing cost.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

本発明のかかる目的は、被成膜体である基板に複数の
スパッタリングターゲットを対向させ、該基板上に少な
くとも第1および第2の金属の合金薄膜から成る合金薄
膜層を形成する基板通過型のスパッタリング装置におい
て、前記第1の金属から成る第1の矩型スパッタリング
ターゲットをはさむ位置に前記第2の金属からなる第2
の矩型スパッタリングターゲットが基板走行方向に沿っ
て並設され、かつ、2つの前記第2の矩型スパッタリン
グターゲットが向い合うように傾斜して位置されてお
り、前記第1の矩型スパッタリングターゲットのスパッ
タ平面と前記第2の矩型スパッタリングターゲットのス
パッタ平面との間のなす角度をαとし、前記第1の矩型
スパッタリングターゲットの基板走行方向に沿った短辺
の長さをaとし、前記第2の矩型スパッタリングターゲ
ットの基板走行方向に沿った短辺の長さをbとし、前記
第1の矩型スパッタリングターゲットのスパッタ平面と
前記基板の距離をLtsとしたとき、下記式 (1)0.6≦a/b≦2.0 (2)40°≦α≦90° (3)1.0≦Lts/a≦2.0 の関係を満足するように構成されたことを特徴とするス
パッタリング装置により達成することができる。
It is an object of the present invention to provide a substrate-passing type in which a plurality of sputtering targets are opposed to a substrate that is a film formation target, and an alloy thin film layer made of alloy thin films of at least first and second metals is formed on the substrate. In the sputtering apparatus, a second rectangular metal sputtering target formed of the second metal is sandwiched between the second rectangular metal sputtering target and the second rectangular metal sputtering target.
Of the rectangular sputtering targets are arranged in parallel along the traveling direction of the substrate, and the two second rectangular sputtering targets are inclined so as to face each other. The angle formed between the sputtering plane and the sputtering plane of the second rectangular sputtering target is α, and the length of the short side of the first rectangular sputtering target along the substrate traveling direction is a, and When the length of the short side of the rectangular sputtering target of No. 2 along the substrate running direction is b and the distance between the sputtering plane of the first rectangular sputtering target and the substrate is Lts, the following formula (1) 0.6 ≤a / b≤2.0 (2) 40 ° ≤ α ≤ 90 ° (3) 1.0 ≤ Lts / a ≤ 2.0 This is achieved by a sputtering apparatus that is configured to satisfy the relationship. Door can be.

以下、図面に例示した本発明の実施態様について詳細
に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention illustrated in the drawings will be described in detail.

〔実施態様〕[Embodiment]

第1図は、本発明の一実施態様であるスパッタリング
装置の概略図を示す。
FIG. 1 is a schematic view of a sputtering apparatus according to one embodiment of the present invention.

本発明に基づくスパッタリング装置は、それぞれ独立
した排気系17を持つ複数の真空室がゲートバルブ18によ
り連通可能に仕切られており、そのうち連続したスパッ
タ室19,20,21において、所望の薄膜を形成できるように
なっている。そして、搬送経路を構成した搬送ロール14
に案内されて複数の基板ホルダー13が前記スパッタ室1
9,20,21内を一定速度にて移動される。前記基板ホルダ
ー13の底部には、例えば円形の被成膜体である基板11が
基板マスク12により固定されている。なお、前記基板ホ
ルダー13が前記基板11を保持する数は複数であってもよ
い。又、前記基板11の保持位置の変更は前記基板ホルダ
ー13の底面を移動出来る構成としたり、その他基板ホル
ダー自体を付け替えることにより容易におこなうことが
できる。
In the sputtering apparatus according to the present invention, a plurality of vacuum chambers each having an independent exhaust system 17 are partitioned by a gate valve 18 so that they can communicate with each other, and in the continuous sputtering chambers 19, 20, 21 a desired thin film is formed. You can do it. Then, the transport roll 14 that constitutes the transport path.
Guided by the plurality of substrate holders 13 into the sputtering chamber 1
It moves at a constant speed in 9,20,21. A substrate 11, which is, for example, a circular film-forming target, is fixed to the bottom of the substrate holder 13 by a substrate mask 12. The number of substrates 11 held by the substrate holder 13 may be plural. The holding position of the substrate 11 can be easily changed by moving the bottom surface of the substrate holder 13 or by changing the other substrate holders themselves.

前記スパッタ室20の底部側には、中央部カソード3と
該中央部カソード3の両側の両端部カソード4a,4bが設
置されており、例えば、RE金属から成る第1の矩型スパ
ッタリングターゲット1をはさむ位置に、TM金属からな
る第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2bが基板走
行方向(矢印A方向)に沿って並設されている。前記第
1の矩型スパッタリングターゲット1並びに2つの前記
第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2bの裏面側に
は、各ターゲット表面に漏れ磁界を発生させる永久磁石
5,6a,6bが設置され、また、アースシールド15,16も両タ
ーゲット間で異常放電が発生しないように適所に設置さ
れている。
On the bottom side of the sputtering chamber 20, a central cathode 3 and cathodes 4a and 4b on both sides of the central cathode 3 are installed. For example, the first rectangular sputtering target 1 made of RE metal The second rectangular sputtering targets 2a and 2b made of TM metal are juxtaposed in the sandwiching position along the substrate traveling direction (direction of arrow A). On the back side of the first rectangular sputtering target 1 and the two second rectangular sputtering targets 2a, 2b, a permanent magnet for generating a leakage magnetic field on the surface of each target.
5,6a, 6b are installed, and the earth shields 15,16 are also installed in proper places so that abnormal discharge does not occur between both targets.

さらに、前記両端部カソード4a,4bは、互いに向い合
うように傾斜して位置されており、前記第1の矩型スパ
ッタリングターゲット1のスパッタ平面と前記第2の矩
型スパッタリングターゲット2a,2bのそれぞれのスパッ
タ平面との間のなす角度αが、少なくとも40度〜90度の
範囲において任意の角度に固定保持できるように構成さ
れている。尚、前記両端部カソード4a,4bの保持構造
は、例えばボルト締め等の周知の構造であるので第1図
において省略する。
Further, the cathodes 4a and 4b at both ends are positioned so as to be inclined to face each other, and the sputtering plane of the first rectangular sputtering target 1 and the second rectangular sputtering targets 2a and 2b, respectively. The angle α formed with the sputter plane is fixed at any angle within the range of at least 40 ° to 90 °. The holding structure for the cathodes 4a and 4b at both ends is a well-known structure such as bolt tightening, and is omitted in FIG.

前記第1の矩型スパッタリングターゲット1の基板走
行方向に沿った短辺の長さaと、前記第2の矩型スパッ
タリングターゲット2a,2bの基板走行方向に沿った短辺
の長さbとの関係は、少なくとも0.6≦a/b≦2.0に出来
るように構成されている。
The length a of the short side of the first rectangular sputtering target 1 along the substrate running direction and the length b of the short side of the second rectangular sputtering target 2a, 2b along the substrate running direction. The relationship is constructed such that at least 0.6 ≦ a / b ≦ 2.0.

更に、前記第1の矩型スパッタリングターゲット1の
表面と前記基板11との距離Ltsと、前記第1の矩型スパ
ッタリングターゲット1の基板走行方向に沿った短辺の
長さaとの関係が、少なくとも1.0≦Lts/a≦2.0の範囲
に設定できるように構成されている。
Furthermore, the relationship between the distance Lts between the surface of the first rectangular sputtering target 1 and the substrate 11 and the length a of the short side of the first rectangular sputtering target 1 along the substrate traveling direction is: It is configured so that it can be set within the range of at least 1.0 ≦ Lts / a ≦ 2.0.

なお、前記永久磁石5,6a,6bの内方には、ターゲット
温度調節を行う冷却水路7,8a,8bが形成されており、ま
た前記各矩型スパッタリングターゲット1,2a,2bにはそ
れぞれスパッタ電源9,10a,10bが接続されている。
Inside the permanent magnets 5, 6a, 6b, cooling water channels 7, 8a, 8b for adjusting the target temperature are formed, and the rectangular sputtering targets 1, 2a, 2b are sputtered respectively. Power supplies 9, 10a, 10b are connected.

更に、本実施態様の前記スパッタリング装置の設定の
仕方について詳細に述べる。
Furthermore, the setting method of the sputtering apparatus of this embodiment will be described in detail.

先ず、第1図に示すスパッタリング装置を用いて、前
記第1の矩型スパッタリングターゲット1にのみ前記ス
パッタ電源9により電流を流し、RE金属のスパッタリン
グを行なって複数の前記基板11であるサンプルディスク
(1)を作成した。また、前記第2の矩型スパッタリン
グターゲット2a,2bにのみ前記スパッタ電源10a,10bによ
り電流を流し、TM金属のスパッタリングを行なって複数
のサンプルディスク(2)を作成した。
First, by using the sputtering apparatus shown in FIG. 1, a current is made to flow only to the first rectangular sputtering target 1 by the sputtering power source 9 to perform sputtering of RE metal to sample the plurality of substrates 11 which are sample disks ( 1) was created. A plurality of sample disks (2) were prepared by applying a current to the second rectangular sputtering targets 2a and 2b by the sputtering power supplies 10a and 10b to sputter TM metal.

なお、この時の条件は、前記第2の矩型スパッタリン
グターゲット2a、2bは傾斜角度α=20°を持って設置
し、前記第1の矩型スパッタリングターゲット1は基板
走行方向に沿った短辺の長さが89mm、基板走行方向に対
して横方向の長辺の長さが305mm、厚みが5mm、前記第2
の矩型スパッタリングターゲット2a,2bは基板走行方向
に沿った短辺の長さが76mm、基板走行方向に対して横方
向の長辺の長さが305mm、厚みが4mm、そして前記スパッ
タ電源9による投入パワーを600W、前記スパッタ電源10
a,10bによる投入パワーを1KWとした。各サンプルディス
クの径はφ130mm、厚み1.2mmのガラスを素材とし、前記
基板ホルダー13に装着し、前記カソードと対向して前記
第1の矩型スパッタリングターゲット1の表面から距離
Lts離れた平行面上を、毎秒4mmの一定速度で移動しつつ
薄膜を形成する。
The conditions at this time are that the second rectangular sputtering targets 2a and 2b are installed with an inclination angle α = 20 °, and the first rectangular sputtering target 1 is a short side along the substrate traveling direction. Has a length of 89 mm, a long side in the lateral direction with respect to the substrate traveling direction has a length of 305 mm, and a thickness of 5 mm.
In the rectangular sputtering targets 2a and 2b, the short side length along the substrate running direction is 76 mm, the long side length transverse to the substrate running direction is 305 mm, the thickness is 4 mm, and the sputtering power source 9 is used. Input power 600W, sputter power 10
The input power by a and 10b was set to 1KW. The diameter of each sample disk is φ130 mm, the thickness is 1.2 mm, and the glass is used as a material. The glass is mounted on the substrate holder 13 and faces the cathode, and is separated from the surface of the first rectangular sputtering target 1.
A thin film is formed on a parallel surface separated by Lts while moving at a constant speed of 4 mm per second.

第2図は、前記基板11のサンプルディスク(1)及び
サンプルディスク(2)においてターゲット−基板間距
離(Lts)を変化させたときの の変化を調べたグラフである。
FIG. 2 shows the target disk-substrate distance (Lts) of the sample disk (1) and the sample disk (2) of the substrate 11 changed. It is the graph which investigated the change of.

第2図から解るようにサンプルディスク(1)と、サ
ンプルディスク(2)共にターゲット−基板間距離(Lt
s)が大きくなる程、膜厚分布が悪くなることが判る。
これまでの研究結果から光磁気ディスクの特性から判断
してRE金属、TM金属それぞれの単体材料の膜厚分布の許
容範囲は±5.0%以内が必要である。従って、前記各条
件下では膜厚分布±5.0%以内を満足することが一つの
基準とすることができ、この基準を基に考察すると、前
記第1の矩型スパッタリングターゲット1と前記基板11
との距離(Lts)は、上述の条件下においては少なくと
も80mm以下という条件が必然的に設定される。
As can be seen from FIG. 2, both the sample disk (1) and the sample disk (2) have a target-substrate distance (Lt
It can be seen that as s) increases, the film thickness distribution worsens.
Judging from the results of the research so far, it is necessary to keep the allowable range of film thickness distribution of RE metal and TM metal within ± 5.0%, judging from the characteristics of magneto-optical disks. Therefore, under each of the above conditions, it can be set as one criterion that the film thickness distribution is within ± 5.0%. Considering this criterion, the first rectangular sputtering target 1 and the substrate 11 are considered.
The distance (Lts) between and is inevitably set to be 80 mm or less under the above conditions.

次に、第2図にて示した結果をもとに、前記第1の矩
型スパッタリングターゲット1と前記基板11との距離
(Lts)を80mmに設定し、前記基板11が移動するすべて
の基板移動ライン上に一様にガラスからなる基板を複数
置いてRE金属のみあるいはTM金属のみのそれぞれ独立し
たスパッタリングを2回行ない、成膜した各基板サンプ
ルから膜厚を調べた結果を第3図に示した。尚、前記第
1の矩型スパッタリングターゲット1及び前記第2の矩
型スパッタリングターゲット2a,2bの寸法は第2図の場
合と同じで、前記スパッタ電源9による投入電力を400
W、前記スパッタ電源10a,10bによる投入電力を1.6KWと
した。
Next, based on the results shown in FIG. 2, the distance (Lts) between the first rectangular sputtering target 1 and the substrate 11 is set to 80 mm, and all the substrates to which the substrate 11 moves are set. Fig. 3 shows the results of examining the film thickness from each substrate sample that was formed by placing two or more glass substrates uniformly on the moving line and performing independent sputtering of RE metal only or TM metal only twice. Indicated. The dimensions of the first rectangular sputtering target 1 and the second rectangular sputtering targets 2a and 2b are the same as those in the case of FIG.
W, the input power from the sputtering power sources 10a and 10b was 1.6 KW.

第3図中の(1)はRE金属のある特定の膜厚の膜厚比
を1.0としたときを示し、中央部での付着レートが高い
ことが解る。一方(2)はTM金属の膜厚比もRE金属と同
様に示し、前記スパッタ室20の両端の付着レートが高
く、中央が低いことが解る。この結果から、実際の成膜
過程は、ディスクが第1図において左端から右端へ移動
しつつ成膜が行なわれるとすると、まず最初にTM金属の
割合が多い領域を通過し、次にRE金属の割合が多くTM金
属の割合が少ない領域を通過し、そして再びTM金属の割
合が多い領域を通過して成膜工程が完了していることが
わかる。従って、成膜工程において、前記スパッタ室20
の中央及び両端の大きく分けて3つの領域でのRE金属と
TM金属の組成比の変化が生じ、この実験から前記傾斜角
αが20度程度において、膜厚分布はRE金属とTM金属それ
ぞれの単体材料におけるトータルの膜厚分布としてはさ
ぼど大きな変動が生じなくても、組成ズレとしては±1
9.0%と大きな値となってしまうことが判る。
(1) in FIG. 3 shows the case where the film thickness ratio of a specific film thickness of RE metal is 1.0, and it can be seen that the deposition rate at the center is high. On the other hand, in (2), the thickness ratio of the TM metal is also shown in the same manner as that of the RE metal, and it can be seen that the deposition rate at both ends of the sputtering chamber 20 is high and the center is low. From this result, in the actual film formation process, if the film is formed while the disk moves from the left end to the right end in FIG. It can be seen that the film formation process is completed by passing through a region having a high proportion of TM metal and a low proportion of TM metal, and then again passing through a region having a high proportion of TM metal. Therefore, in the film forming process, the sputtering chamber 20
The RE metal in the center and both ends are roughly divided into three areas.
A change in the composition ratio of TM metal occurred, and from this experiment, when the inclination angle α was about 20 degrees, the film thickness distribution showed a large variation as the total film thickness distribution of the RE metal and TM metal alone. Even if it does not exist, the composition deviation is ± 1
It turns out that it will be a large value of 9.0%.

これまでの研究結果による光磁気ディスクの特性から
判断して、膜中の組成ズレは±5.0%以内が必要であ
り、望ましくは±3.5%以内であることが解っている。
前記の理由から膜厚分布特性を満足する成膜条件であっ
ても必ずしも組成分布を満足する条件が設定されないこ
と判る。
Judging from the characteristics of the magneto-optical disk based on the research results so far, it is known that the composition deviation in the film needs to be within ± 5.0%, and preferably within ± 3.5%.
From the above reason, it is understood that the film forming conditions that satisfy the film thickness distribution characteristics do not necessarily set the conditions that satisfy the composition distribution.

このような理由を踏まえ、前記の膜厚分布及び組成の
条件のうち、光磁気記録層の特性として第1に押えなく
てはならない特性は、前記基板11に形成される薄膜のRE
金属とTM金属の組成の均一性である。これは前述したよ
うに、組成ズレが大きいと光磁気ディスクのC/N及び感
度特性が大幅に劣化してしまい極めて大きな問題となる
ので、前記範囲内の値であることが必要である。
Based on the above reason, among the conditions of the film thickness distribution and composition, the first characteristic that must be suppressed as the characteristic of the magneto-optical recording layer is the RE of the thin film formed on the substrate 11.
It is the homogeneity of the composition of the metal and the TM metal. As described above, if the composition deviation is large, the C / N and the sensitivity characteristics of the magneto-optical disk are significantly deteriorated, which is a very serious problem. Therefore, it is necessary to set the value within the above range.

本実施態様のスパッタリング装置の細部の設定を行
う。
The details of the sputtering apparatus of this embodiment are set.

まず、前記第1の矩型スパッタリングターゲット1で
あるRE金属と前記第2の矩型スパッタリングターゲット
2a,2bであるTM金属の有効な幾何学的形状について考察
を加える。前記第1の矩型スパッタリングターゲット
(中央部ターゲット)1の基板走行方向に沿った短辺の
長さ(a)と前記第2の矩型スパッタリングターゲット
(両端部ターゲット)2a,2bの基板走行方向に沿った短
辺の長さ(b)の長さの比(a/b)を0.4〜2.0まで変え
たターゲット(ターゲット裏面のマグネトロン磁石はそ
れに伴って大きさを変える)を用意し(第1の矩型スパ
ッタリングターゲットの短辺の長さ(a)は固定)、前
記第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2bの傾斜角
度を0〜90°の範囲で変化させ、また、前記第1の矩型
スパッタリングターゲット1と前記基板11との距離(Lt
s)と、該ターゲット1の短辺の長さ(a)との比(Lts
/a)を0.4〜2.2の範囲で変化させて、前記第1図に示す
装置によってRE金属とTM金属の混合薄膜を形成したとき
の膜の組成ズレの取り得ることのできる最小値(±%)
を調べた。なお、第1の矩型スパッタリングターゲット
であるRE金属は基板走行方向に沿った短辺の長さ(a)
が89mm、基板走行方向に対して横方向の長辺の長さが30
5mm、厚みが5mmであり、第2の矩型スパッタリングター
ゲットであるTM金属は短辺の長さ(a)が可変、厚みが
4mmとし、基板はφ130mm厚み1.2mmのプラスチック樹脂
であり、各ターゲットの基板走行方向に対して横方向の
長辺の長さはその長さが組成ズレに影響しない程度に前
記の如く305mmと十分に長いものである。又、投入電力
はRE金属が500W、TM金属が800Wであり、基板ホルダーの
移動速度は3mm/secである。
First, the RE metal which is the first rectangular sputtering target 1 and the second rectangular sputtering target 1
Consider the effective geometry of 2a, 2b TM metals. The length (a) of the short side of the first rectangular sputtering target (center target) 1 along the substrate traveling direction and the substrate traveling direction of the second rectangular sputtering target (targets at both ends) 2a, 2b Prepare a target (the magnetron magnet on the back surface of the target changes its size accordingly) in which the ratio (a / b) of the lengths of the short sides (b) along the is changed from 0.4 to 2.0 (first The length (a) of the short side of the rectangular sputtering target is fixed), the inclination angle of the second rectangular sputtering targets 2a and 2b is changed in the range of 0 to 90 °, and the first rectangular target is changed. Between the sputtering target 1 and the substrate 11 (Lt
s) and the length (a) of the short side of the target 1 (Lts
/ a) is changed in the range of 0.4 to 2.2, and the minimum value (±%) that can be taken for the composition deviation of the film when a mixed thin film of RE metal and TM metal is formed by the apparatus shown in FIG. )
I checked. The RE metal that is the first rectangular sputtering target has a short side length (a) along the substrate running direction.
Is 89 mm, and the length of the long side in the lateral direction with respect to the board running direction is 30
The second rectangular sputtering target, TM metal, is 5 mm in thickness and 5 mm in thickness. The short side length (a) is variable and the thickness is
The length is 4 mm, the substrate is a plastic resin with a diameter of 130 mm and a thickness of 1.2 mm, and the length of the long side of each target in the lateral direction with respect to the substrate running direction is 305 mm as described above, so that the length does not affect the composition deviation. It is a long one. The input power is 500 W for RE metal and 800 W for TM metal, and the moving speed of the substrate holder is 3 mm / sec.

第4図は、その結果を示すものであり、前記組成ズレ
の許容範囲は±5.0%以内であるから、組成比だけにつ
いても少なくとも図中において縦軸に沿った点線内(斜
線)の領域内に入っている必要がある。前記結果から、
前記第1の矩型スパッタリングターゲット1の基板走行
方向に沿った短辺の長さ(a)と前記第2の矩型スパッ
タリングターゲット2a,2bの短辺の長さ(b)の関係
は、その長さの比を(a/b)とすると0.6≦a/b≦2.0の条
件を少なくとも満足する必要があることが判る。
FIG. 4 shows the results. Since the allowable range of the composition deviation is within ± 5.0%, only the composition ratio is at least in the area within the dotted line (diagonal line) along the vertical axis in the figure. Must be in. From the above results,
The relationship between the length (a) of the short side of the first rectangular sputtering target 1 along the substrate traveling direction and the length (b) of the short side of the second rectangular sputtering targets 2a and 2b is as follows. It can be seen that it is necessary to satisfy at least the condition of 0.6 ≦ a / b ≦ 2.0 when the length ratio is (a / b).

次に、前記第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2
bの傾斜角(α)の設定を行うべく、該傾斜角αと組成
ズレ及び膜厚分布についての考察をする。
Next, the second rectangular sputtering target 2a, 2
In order to set the inclination angle (α) of b, consideration will be given to the inclination angle α, composition deviation and film thickness distribution.

第5図は、前記基板11に形成された混合薄膜の組成ズ
レ(%)と傾斜角αとの関係を示す実験結果のグラフで
ある。前記第1の矩型スパッタリングターゲット1と前
記基板11との距離(Lts)を10mm一定、その他の条件
は、前記第1の矩型スパッタリングターゲット1は基板
走行方向に沿った短辺の長さが89mm、基板走行方向に対
して横方向の長辺の長さが305mm、厚みが5mm、前記第2
の矩型スパッタリングターゲット2a,2bは基板走行方向
に沿った短辺の長さが76mm、基板走行方向に対して横方
向の長辺の長さが305mm、厚みが4mm、そして前記スパッ
タ電源9による投入パワーが350W、前記スパッタ電源10
a,10bによる投入パワーが1.4KWとした。各サンプルディ
スクの径はφ130mm、厚みが1.2mmのプラスチック樹脂を
素材とし、毎秒4mmの一定速度で移動させた。この結果
から、傾斜角40°以上の設定において組成ズレ±5.0%
以下の有効範囲を見出すことができる。
FIG. 5 is a graph of experimental results showing the relationship between the composition deviation (%) of the mixed thin film formed on the substrate 11 and the inclination angle α. The distance (Lts) between the first rectangular sputtering target 1 and the substrate 11 is fixed at 10 mm, and the other conditions are that the length of the short side of the first rectangular sputtering target 1 along the substrate traveling direction is 89 mm, the long side in the lateral direction with respect to the substrate traveling direction is 305 mm, and the thickness is 5 mm.
In the rectangular sputtering targets 2a and 2b, the short side length along the substrate running direction is 76 mm, the long side length transverse to the substrate running direction is 305 mm, the thickness is 4 mm, and the sputtering power source 9 is used. Input power is 350W, the sputter power supply 10
The input power by a and 10b was set to 1.4KW. The diameter of each sample disk was φ130 mm, and the thickness was 1.2 mm. The material was made of plastic resin and moved at a constant speed of 4 mm per second. From this result, the composition deviation ± 5.0% when the inclination angle is 40 ° or more.
The following effective ranges can be found:

一方、第6図は、傾斜角(a)と膜厚分布の関係を調
べたものである。これは、少なくとも膜組成ズレの限界
を基準に設定することにより良好な結果を得ることがで
きる。すなわち、前記第2の矩型スパッタリングターゲ
ット2a,2bの傾斜角αを40°以上の設定において膜厚分
布±5.0%以下の有効範囲を見出すことができる。
On the other hand, FIG. 6 shows the relationship between the inclination angle (a) and the film thickness distribution. Good results can be obtained by setting at least the limit of the film composition deviation. That is, it is possible to find an effective range of the film thickness distribution ± 5.0% or less when the inclination angle α of the second rectangular sputtering targets 2a and 2b is set to 40 ° or more.

以上のことから前記第2の矩型スパッタリングターゲ
ット2a,2bの傾斜角の最小値は少なくとも40度以上傾け
る必要があることが明らかとなる。
From the above, it becomes clear that the minimum value of the inclination angle of the second rectangular sputtering targets 2a and 2b needs to be inclined by at least 40 degrees or more.

さて、傾斜角は40度以上徐々に大きくしていくと、膜
組成ズレ及び膜厚分布が良化していくが、前記傾斜角α
が90度を超えると別の問題が生じる。つまり、スパッタ
粒子は通常ターゲット表面からの放出分布が余弦則に近
い関係を持って飛出すため、前記傾斜角αが90度を超え
ると、前記第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2b
が、前記基板11の方向を向かなくなるだけでなく、第1
の矩型スパッタリングターゲット1からスパッタ粒子の
飛び出しを塞ぐ形ちとなり成膜レートが急激に減じてし
まうために好ましくない。以上、前記理由により前記第
2の矩型スパッタリングターゲット2a,2bの傾斜角
(α)は40°≦α≦90°の範囲が望ましいことが判る。
Now, when the inclination angle is gradually increased by 40 degrees or more, the film composition deviation and the film thickness distribution are improved.
If the angle exceeds 90 degrees, another problem will occur. That is, since sputtered particles are usually ejected from the surface of the target in a relationship close to the cosine law, when the tilt angle α exceeds 90 degrees, the second rectangular sputtering targets 2a and 2b.
Not only does not face the direction of the substrate 11, but
This is not preferable because the projection of sputtered particles from the rectangular sputtering target 1 is blocked and the film forming rate is sharply reduced. From the above reason, it is understood that the inclination angle (α) of the second rectangular sputtering targets 2a and 2b is preferably in the range of 40 ° ≦ α ≦ 90 ° for the above reason.

次に、前記第1の矩型スパッタリングターゲットの基
板走行方向に沿った短辺の長辺の長さ(a)と、該第1
の矩型スパッタリングターゲット1の前記基板11との距
離(Lts)との関係における設定について考察する。
Next, the length (a) of the long side of the short side along the substrate traveling direction of the first rectangular sputtering target and the first
The setting in relation to the distance (Lts) between the rectangular sputtering target 1 and the substrate 11 will be considered.

第7図は、第1の矩型スパッタリングターゲット(中
央部ターゲット)1と前記基板11との距離(Lts)と、
該ターゲット1の短辺の長さ(a)との比(Lts/a)を
横軸に、組成ズレを縦軸にしたグラフで実験結果を示す
ものである。前記第2の矩型スパッタリングターゲット
(両端部ターゲット)2a,2bの傾斜角(α)を40度で一
定として、その他の条件は、前記第1の矩型スパッタリ
ングターゲット1は基板走行方向に沿った短辺の長さが
89mm、基板走行方向に対して横方向の長辺の長さが305m
m、厚みが5mm、前記第2の矩型スパッタリングターゲッ
ト2a,2bは基板走行方向に沿った短辺の長さが76mm、基
板走行方向に対して横方向の長さが303mm、厚みが4mm、
そして前記スパッタ電源9による投入パワーが350W、前
記スパッタ電源10a,10bによる投入パワーが1.4KWとし
た。各サンプルディスクの径はφ130mm、厚みが1.2mmの
プラスチック樹脂を素材とし、毎秒4mmの一定速度で移
動させた。前記第1の矩型スパッタリングターゲット1
と前記基板11との距離(Lts)と、該第1の矩型スパッ
タリングターゲット1の短辺の長さ(a)との比(Lts/
a)を0.8〜1.8の範囲で変化させたときのRE金属とTM金
属の混合薄膜のサンプルディスク内での組成ズレは、比
(Lts/a)が1.0以上の範囲において組成ズレの許容値±
5.0%以内に入り良好であることが判る。
FIG. 7 shows the distance (Lts) between the first rectangular sputtering target (center target) 1 and the substrate 11,
The experimental results are shown in a graph in which the ratio (Lts / a) to the length (a) of the short side of the target 1 is on the horizontal axis and the composition deviation is on the vertical axis. The inclination angle (α) of the second rectangular sputtering targets (targets on both ends) 2a, 2b is constant at 40 degrees, and the other conditions are that the first rectangular sputtering target 1 is along the substrate traveling direction. The length of the short side
89mm, 305m in the long side in the horizontal direction with respect to the board running direction
m, thickness 5 mm, the second rectangular sputtering target 2a, 2b has a short side length of 76 mm along the substrate running direction, a lateral length of 303 mm with respect to the substrate running direction, a thickness of 4 mm,
The power supplied by the sputtering power source 9 was 350 W, and the power supplied by the sputtering power sources 10a and 10b was 1.4 KW. The diameter of each sample disk was φ130 mm, and the thickness was 1.2 mm. The material was made of plastic resin and moved at a constant speed of 4 mm per second. The first rectangular sputtering target 1
And the distance (Lts) between the substrate 11 and the substrate 11 and the length (a) of the short side of the first rectangular sputtering target 1 (Lts /
The composition deviation in the sample disk of the mixed thin film of RE metal and TM metal when a) was changed in the range of 0.8 to 1.8 is the allowable value of composition deviation ± (rts / a) in the range of 1.0 or more.
It is within 5.0%, which is good.

一方、第8図は、第7図の場合と同じ条件にて、同じ
く前記第2の矩型スパッタリングターゲット(両端部タ
ーゲット)2a,2bの傾斜角(α)を40度で一定として、
前記第1の矩型スパッタリングターゲット(中央部ター
ゲット)1と前記基板11との距離(Lts)と、前記第1
の矩型スパッタリングターゲット1の短辺の長さ(a)
との比(Lts/a)を0.6〜1.8の範囲で変化させたときのR
E金属,TM金属のそれぞれの成膜レートの変化を示したも
のである。
On the other hand, FIG. 8 shows that, under the same conditions as in FIG. 7, the inclination angle (α) of the second rectangular sputtering targets (targets on both ends) 2a, 2b is constant at 40 degrees.
The distance (Lts) between the first rectangular sputtering target (center target) 1 and the substrate 11;
Length of short side of rectangular sputtering target 1 (a)
R when the ratio (Lts / a) to and is changed in the range of 0.6 to 1.8
The changes in the film forming rates of E metal and TM metal are shown.

この第8図から分る様に、(Lts/a)の値が大きくな
る程成膜レートが減少してしまい、生産速度という関点
からは成膜レートが、下がりすぎるということは望まし
くないといえる。そこで、成膜速度が最高成膜レートの
50%以下の領域では、前記通過型スパッタ装置のメリッ
トとして揚げた生産性が高いという特徴がなくなってし
まう。従って(Lts/a)の値は2.0程度が上限と考えられ
る。以上の結果からターゲット−基板間距離(Lts)と
第1の矩型スパッタリングターゲット1の短辺の長さ
(a)の関係は、その長さの比を(Lts/a)とすると1.0
≦Lts/a≦2.0の範囲が最も有効であることが判る。
As can be seen from FIG. 8, the film formation rate decreases as the value of (Lts / a) increases, and it is not desirable that the film formation rate be too low in terms of production speed. I can say. Therefore, the deposition rate is the highest
In the region of 50% or less, the feature of high productivity fried as a merit of the above-mentioned passage type sputtering apparatus disappears. Therefore, the upper limit of (Lts / a) is considered to be about 2.0. From the above results, the relationship between the target-substrate distance (Lts) and the short side length (a) of the first rectangular sputtering target 1 is 1.0 when the length ratio is (Lts / a).
It can be seen that the range of ≦ Lts / a ≦ 2.0 is most effective.

前述のように構成されたスパッタリング装置を用いた
RE金属とTM金属との混合薄膜の形成工程について要約す
ると、先ず、スパッタリングの望ましい状態に保たれて
いる前記スパッタ室20内に、前記基板ホルダー13が所定
の速度で搬送されてくる。そして、前記基板ホルダー13
が前記スパッタ室20に入った初期の状態(図中左側の位
置)においては、左方向を向くように適宜調整されて傾
斜している前記第2の矩型スパッタリングターゲット2b
から飛散されるTM金属のスパッタ粒子と、前記第1の矩
型スパッタリングターゲット1から飛散されるRE金属の
スパッタ粒子とにより、前記基板11に両金属の混合膜が
付着し始める。その後、前記基板ホルダー13の移動とと
もに、前記第2の矩型スパッタリングターゲット2bから
飛び出すTM金属のスパッタ粒子が徐々に少なくなるが、
これと入れ代わるように、反対側に配置された図中左側
の前記第2の矩型スパッタリングターゲット2aからのTM
金属のスパッタ粒子が徐々に増大し、このスパッタリン
グ工程中(基板がスパッタ室を通過する範囲)における
TM金属の飛散レベルを全体として平均且つ安定に保つこ
とができる。一方、前記第1の矩型スパッタリングター
ゲット1から飛散されるRE金属のスパッタ粒子は、該タ
ーゲットの中心位置の上方にて最も多くなるものの、こ
のRE金属のスパッタ粒子の飛散特性は、前記TM金属の飛
散特性に比べて指向性が低く、比較的平均化され、前記
スパッタ電源9,10a,10bの制御により実用上の問題はな
い。
Using the sputtering device configured as described above
To summarize the process of forming a mixed thin film of RE metal and TM metal, first, the substrate holder 13 is conveyed at a predetermined speed into the sputtering chamber 20 which is kept in a desired state for sputtering. Then, the substrate holder 13
In the initial state (the position on the left side in the drawing) in the sputtering chamber 20, the second rectangular sputtering target 2b is appropriately adjusted so as to face left and is inclined.
The mixed film of both metals starts to adhere to the substrate 11 due to the TM metal sputtered particles scattered from and the RE metal sputtered particles scattered from the first rectangular sputtering target 1. After that, with the movement of the substrate holder 13, the sputtered particles of TM metal protruding from the second rectangular sputtering target 2b gradually decrease,
The TM from the second rectangular sputtering target 2a on the left side in the figure placed on the opposite side so as to replace this
During the sputtering process (the range where the substrate passes through the sputtering chamber), the sputtered particles of metal gradually increase.
TM The metal scattering level can be kept average and stable as a whole. On the other hand, although the RE metal sputtered particles scattered from the first rectangular sputtering target 1 are the most above the center position of the target, the scattering characteristics of the RE metal sputtered particles are The directivity is lower than that of the above scattering characteristics and is relatively averaged, and there is no practical problem due to the control of the sputtering power sources 9, 10a and 10b.

従って、前記した本発明のスパッタリング装置のよう
に構成されていることにより、前記基板11に形成される
合金薄膜は、その膜厚ならびに組成比が、基板全体にお
いて均一化され高品質な光磁気記録媒体を提供すること
ができる。
Therefore, since the alloy thin film formed on the substrate 11 has the same thickness and composition ratio as that of the sputtering apparatus of the present invention described above, the high-quality magneto-optical recording is achieved over the entire substrate. A medium can be provided.

本発明は前記実施態様に限られるものではなく、例え
ば、前記基板ホルダー13の搬送構造は種々変更できるこ
とは勿論、前記永久磁石5,6a,6bは電磁石に変更するこ
とにより磁界強度を自在に制御することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, for example, the transport structure of the substrate holder 13 can be variously changed, and the permanent magnets 5, 6a, 6b can be freely changed to control the magnetic field strength by changing to electromagnets. can do.

さらに、前記第1の矩型スパッタリングターゲット1
はTM金属とし、前記第2の矩型スパッタリングターゲッ
ト2a,2bはRE金属から構成されてもよい。
Further, the first rectangular sputtering target 1
May be TM metal, and the second rectangular sputtering targets 2a, 2b may be made of RE metal.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明のスパッタリング装置は、
第1の金属から成る第1の矩型スパッタリングターゲッ
トをはさむ位置に第2の金属からなる第2の矩型スパッ
タリングターゲットが基板走行方向に沿って並設され、
かつ、2つの前記第2の矩型スパッタリングターゲット
が向い合うように傾斜して位置されており、前記第1の
矩型スパッタリングターゲットのスパッタ平面と前記第
2の矩型スパッタリングターゲットのスパッタ平面との
間のなす角度(α)と、前記第1の矩型スパッタリング
ターゲットの基板走行方向に沿った短辺の長さ(a)
と、前記第2の矩型スパッタリングターゲットの基板走
行方向に沿った短辺の長さ(b)と、前記第1の矩型ス
パッタリングターゲットのスパッタ平面と前記基板との
距離(Lts)をと前記した一定の範囲をもった関係式に
保つようにコントロールできるように構成されている。
As described above, the sputtering device of the present invention is
A second rectangular sputtering target made of the second metal is arranged in parallel along the substrate traveling direction at a position sandwiching the first rectangular sputtering target made of the first metal,
And the two second rectangular sputtering targets are inclined and positioned so as to face each other, and the sputtering plane of the first rectangular sputtering target and the sputtering plane of the second rectangular sputtering target are The angle (α) between them and the length (a) of the short side of the first rectangular sputtering target along the substrate traveling direction.
A length (b) of a short side of the second rectangular sputtering target along the substrate traveling direction, and a distance (Lts) between the sputtering plane of the first rectangular sputtering target and the substrate. It is configured so that it can be controlled so as to keep the relational expression with a certain range.

従って、スパッタリング工程中(基板がスパッタ室を
通過する範囲)における複数のスパッタ金属の飛散レベ
ルを全体として平均且つ安定に常に保つことができるよ
うになり、均一な膜厚分布及び均一な組成比を持ち、ま
たターゲットが単一素材よりなっているのでターゲット
寿命も長く特性の優れた光磁気記録媒の記録層を高い成
膜レートで長時間形成することができると共に、生産性
が高く製造コストの底兼価を実現する光磁気記録媒体の
製造が可能なスパッタリング装置を提供することができ
る。
Therefore, it becomes possible to always maintain the average and stable scattering levels of a plurality of sputtered metals as a whole during the sputtering process (the range in which the substrate passes through the sputtering chamber), and to obtain a uniform film thickness distribution and a uniform composition ratio. In addition, since the target is made of a single material, it has a long target life and can form a recording layer of an excellent magneto-optical recording medium at a high film-forming rate for a long time. It is possible to provide a sputtering apparatus capable of manufacturing a magneto-optical recording medium that realizes a bottom price.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明の効果をさらに明確にする
ことができる。
Hereinafter, the effects of the present invention can be further clarified by examples.

実施例1. 第1図のスパッタリング装置において、第1の矩型ス
パッタリングターゲット1にRE金属ターゲットとしてTb
(短辺の長さ89mm×長辺の長さ305mm×厚み5mm)を装着
し、第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2bにTM金
属ターゲットとしてFe20Co80(短辺の長さ76mm×長辺の
長さ305mm×厚み4mm)を装着した。前記第2の矩型スパ
ッタリングターゲット2a,2bの傾斜角度(α)は40°に
設定した。前記各ターゲットはそれぞれDC電源であるタ
ーゲット電源9,10a,10bにより電力が供給されるが、前
記第2の矩型スパッタリングターゲット2a,2bに供給さ
れる電力は下記の如く同一になる様に調整した。ターゲ
ット−基板間距離(Lts)は110mmに設定し、基板11が移
動するすべての位置での基板移動ライン上に一様にガラ
ス素材の前記基板11を置いいた状態で計2回のスパッタ
リングを行なった。
Example 1. In the sputtering apparatus shown in FIG. 1, Tb as a RE metal target was used as the first rectangular sputtering target 1.
(Short side length 89 mm x long side length 305 mm x thickness 5 mm) is mounted, and Fe 20 Co 80 (short side length 76 mm x length is used as a TM metal target on the second rectangular sputtering targets 2a and 2b. I installed a side length of 305 mm x thickness of 4 mm). The inclination angle (α) of the second rectangular sputtering targets 2a and 2b was set to 40 °. Electric power is supplied to each of the targets by a target power supply 9, 10a, 10b which is a DC power supply, and the electric power supplied to the second rectangular sputtering targets 2a, 2b is adjusted to be the same as described below. did. The target-substrate distance (Lts) is set to 110 mm, and sputtering is performed twice with the substrate 11 made of a glass material being uniformly placed on the substrate movement line at all positions where the substrate 11 moves. It was

1回目のスパッタリングは、前記第1の矩型スパッタ
リングターゲット1にスパッタ用のDC電源9にて300Wの
電力を供給し、90秒間の成膜を行なった。その時の前記
基板11に付着した薄膜の膜厚と前記基板11の位置は、第
9図の(1)にて示すようになった。
In the first sputtering, 300 W of power was supplied to the first rectangular sputtering target 1 from the DC power source 9 for sputtering, and the film formation was performed for 90 seconds. The film thickness of the thin film attached to the substrate 11 and the position of the substrate 11 at that time were as shown in (1) of FIG.

2回目のスパッタリングは、前記第2の矩型スパッタ
リングターゲット2a,2bにスパッタ用DC電源10a,10bにて
それぞれ1450Wの電力を供給し、同じく90秒間の成膜を
行なった。その時の前記基板11に付着した薄膜の膜厚と
該基板11の位置は第9図の(2)に示すようになった。
In the second sputtering, 1450 W of power was supplied to the second rectangular sputtering targets 2a and 2b from the sputtering DC power supplies 10a and 10b, respectively, and the film formation was performed for 90 seconds. The film thickness of the thin film attached to the substrate 11 and the position of the substrate 11 at that time were as shown in (2) of FIG.

前記両スパッタリングターゲット1,2a,2bによる同時
スパッタを行った場合、組成比ズレは±4.0%となり、
組成ズレの許容範囲±5.0%以内を確保することができ
た。さらに、第1図の装置において前記幾何学的条件は
同一にしたままφ130mm×厚み1.2mmのガラス基板11を前
記基板ホルダー13に取付け、前記基板ホルダー13を第1
図の左端に準備した後、前記スパッタ電源9を300W、前
記スパッタ電源10a及び10bをそれぞれ1450Wに設定し、
前記基板11を装着した前記基板ホルダー13を第1図の左
端の成膜開始位置から図中右側方向へ6mm/秒の移動スピ
ードで移動しつつ、前記Tbターゲット1と前記Fe20Co80
ターゲット2a,2bの両材料のスパッタ粒子から成る混合
薄膜を前記基板11上に形成した。そしてこの成膜終了
後、前記基板11の膜厚分布を調べたところ±4.8%であ
り、膜厚分布の許容範囲±5.0%以内を確保することが
できた。
When both sputtering targets 1, 2a, 2b are simultaneously sputtered, the composition ratio deviation is ± 4.0%,
We were able to secure the composition deviation within ± 5.0%. Further, in the apparatus shown in FIG. 1, a glass substrate 11 having a diameter of 130 mm and a thickness of 1.2 mm is attached to the substrate holder 13 while keeping the same geometrical conditions, and the substrate holder 13 is moved to the first position.
After preparing at the left end of the figure, set the sputter power source 9 to 300 W and the sputter power sources 10a and 10b to 1450 W,
While moving the substrate holder 13 on which the substrate 11 is mounted from the film formation start position at the left end of FIG. 1 toward the right side of the drawing at a moving speed of 6 mm / sec, the Tb target 1 and the Fe 20 Co 80
A mixed thin film composed of sputtered particles of both materials of the targets 2a and 2b was formed on the substrate 11. After completion of this film formation, the film thickness distribution of the substrate 11 was examined and found to be ± 4.8%, and it was possible to secure the allowable range of film thickness distribution within ± 5.0%.

実施例2 第1図のスパッタリング装置において、中央部カソー
ド3に取りつけた第1の矩型スパッタリングターゲット
1のRE金属ターゲットとしてTb(短辺の長さ89mm×長辺
の長さ305mm×厚み5mm)を装着し、両端部カソード4a,4
bに取りつけた第2の矩型スパッタリングターゲット2a,
2bとしてTM金属ターゲットのFe20Co80(短辺の長さ76mm
×長辺の長さ305mm×厚み4mm)を装着した。前記第2の
矩型スパッタリングターゲット2a,2bの傾斜角度(α)
は45°に設定した。前記各ターゲット1,2a,2bは、それ
ぞれスパッタ電源9,10a,10bにより、前記両端部ターゲ
ット2a,2bに供給される電力は同一になる様に調整し
た。φ130mm×厚み1.2mmのプラスチック上に予め光学膜
Si3N4が850Å成膜された基板11を前記基板ホルダー13に
基板用マスク12を介して装着して、前記基板ホルダー13
を第1図の左端の成膜開始位置に準備させた。
Example 2 In the sputtering apparatus of FIG. 1, Tb (length of short side 89 mm × length of long side 305 mm × thickness 5 mm) was used as the RE metal target of the first rectangular sputtering target 1 attached to the central cathode 3. Attach the cathodes 4a and 4
The second rectangular sputtering target 2a attached to b,
2b as TM metal target Fe 20 Co 80 (short side length 76mm
X long side length 305 mm x thickness 4 mm) was attached. Inclination angle (α) of the second rectangular sputtering targets 2a, 2b
Was set at 45 °. The targets 1, 2a, 2b were adjusted by the sputtering power sources 9, 10a, 10b so that the electric power supplied to the targets 2a, 2b at both ends was the same. Optical film on φ130mm × 1.2mm thick plastic
The substrate 11 on which 850 Å of Si 3 N 4 is formed is mounted on the substrate holder 13 via the substrate mask 12, and the substrate holder 13
Was prepared at the film formation start position at the left end of FIG.

前記基板13の移動ラインと前記第1の矩型スパッタリ
ングターゲット1との距離(Lts)は110mmに設定した。
前記カソード全体を内含した真空槽(スパッタ室20)は
排気系17により真空排気し5.0×10-7Torrまで排気した
後、真空槽内にArガスを導入し2.0×10-3Torrに設定し
た。前記第1の矩型スパッタリングターゲット1にスパ
ッタ電源9により500Wの電力を投入し、また前記第2の
矩型スパッタリングターゲット2a,2bにスパッタ電源10a
及び10bにより、それぞれ1600Wの電力を投入しプレスパ
ッタを5分間行なった。その後、スパッタ電源9を400
W、スパッタ電源10a及び10bをそれぞれ1400Wに設定し、
前記基板11を装着した前記基板ホルダー13を第1図の左
端の成膜開始位置から図中右側方向へ4mm/秒の移動スピ
ードで移動しつつ、前記第1の矩型スパッタリングター
ゲット1と前記第2の矩型スパッタリングターゲット2
a,2bの両方材料のスパッタ粒子から成る混合薄膜を前記
基板11上に形成した。前記成膜工程によって、トータル
で900Åの膜厚を持ち、組成比がFeCo:Tb=1:0.8のTbFeC
o光磁気記録層を形成した。このサンプルを取出して、
動特性を測定した結果。ディスク中心からの測定位置R
=30mm、回転数1800rpm、周波数3.71MHzの条件において
C/N(0.9μビット長)48.1dB、エンベロープ1.2dB、感
度6.6mWであった。上記スパッタ装置において連続放電
を行ないトータルで15KWのスパッタリングを行なった後
に前記と同様の方法によって作成した光磁気ディスクの
サンプルの動特性を測定した結果、C/N48.0dB,エンベロ
ープ1.0dB、感度6.7mWとターゲットの連続使用にかかわ
らず同一の良好な特性を示した。
The distance (Lts) between the moving line of the substrate 13 and the first rectangular sputtering target 1 was set to 110 mm.
The vacuum chamber (sputter chamber 20) containing the entire cathode was evacuated by the exhaust system 17 to 5.0 × 10 −7 Torr, and then Ar gas was introduced into the vacuum chamber to set 2.0 × 10 −3 Torr. did. A power of 500 W is applied to the first rectangular sputtering target 1 by a sputtering power source 9, and a sputtering power source 10a is applied to the second rectangular sputtering targets 2a and 2b.
And 10b, power of 1600 W was applied to each and pre-sputtering was performed for 5 minutes. After that, set the sputtering power source 9 to 400
W, set the sputter power supply 10a and 10b to 1400W,
While moving the substrate holder 13 on which the substrate 11 is mounted from the film formation start position at the left end in FIG. 1 to the right side in the drawing at a moving speed of 4 mm / sec, the first rectangular sputtering target 1 and the first rectangular sputtering target 1 2 rectangular sputtering target 2
A mixed thin film composed of sputtered particles of both materials a and 2b was formed on the substrate 11. TbFeC having a total film thickness of 900Å and a composition ratio of FeCo: Tb = 1: 0.8 by the film forming process.
o A magneto-optical recording layer was formed. Take this sample,
The result of measuring the dynamic characteristics. Measuring position R from the center of the disc
= 30mm, speed 1800rpm, frequency 3.71MHz
The C / N (0.9 μbit length) was 48.1 dB, the envelope was 1.2 dB, and the sensitivity was 6.6 mW. As a result of measuring the dynamic characteristics of a sample of a magneto-optical disk prepared by the same method as above after performing continuous discharge of 15 KW by performing continuous discharge in the above sputtering device, C / N 48.0 dB, envelope 1.0 dB, sensitivity 6.7. It showed the same good characteristics regardless of continuous use of mW and target.

比較例 従来方法の実施例として、通過成膜方法及び装置の説
明を行なう。第12図においてスパッタ室127内にTbFeCo
の金属間化合物(約30at,%)とTb,Fe,Coの単体金属を
混合して熱間静水圧処理して焼結させた矩型合金ターゲ
ット123(Tb22Fe70Co8,短辺の長さ127mm×長辺の長さ3
05mm×厚み5mm)を強磁性体用マグネトロンカソード122
に組込む。前記ターゲット面に対向して、前記ターゲッ
ト面と平行な平面上を前記ターゲットの長手方向に直角
の方向(矢印A方向)に移動する基板ホルダー121には
φ130mm、厚み1.2mmのプラスティクディスクの基板125
を1枚装着する。前記ターゲットと前記基板ホルダーの
移動する平面との垂直距離(Lts)は80mmに設定した。
前記基板ホルダー125は、予め光学膜Si3N4を800Å成膜
された基板1枚を装着し、前記スパッタ室127内のポジ
ションBの位置に静止させた。真空ポンプで真空排気を
行ない圧力を5×10-7Torrまで排気した後Arガス42sccm
を真空チャンバー内に導入しガス圧を2.2mTorrとした。
次にシャッター129を閉じたまま、前記合金ターゲット1
23をDC;1.0KWの放電パワーでスパッタを維持する。この
スパッタ放電が安定したところで、前記基板125を含ん
だ前記基板ホルダー121が160mm/分の搬送スピードで移
動を開始する。移動速度が一定になった後、直ちに前記
シャッター129を開け150秒間移動成膜を行ない。シャッ
ター129を閉じ平均膜厚900Åの磁性層の成膜を行なっ
た。このサンプルを取出して動特性を測定した結果は次
の様になった。
Comparative Example As a practical example of the conventional method, a film forming method and an apparatus for passing film will be described. In FIG. 12, TbFeCo was placed in the sputtering chamber 127.
Of the rectangular alloy target 123 (Tb 22 Fe 70 Co 8 , short-sided) prepared by mixing the intermetallic compound (about 30 at,%) with Tb, Fe, Co Length 127 mm x long side length 3
05mm x 5mm) magnetron cathode 122 for ferromagnetic material
Built in. The substrate holder 121, which faces the target surface and moves on a plane parallel to the target surface in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the target (direction of arrow A), has a substrate of φ130 mm and a thickness of 1.2 mm, which is a plastic disk substrate. 125
Install one. The vertical distance (Lts) between the target and the plane on which the substrate holder moves was set to 80 mm.
The substrate holder 125 was equipped with one substrate on which an optical film of Si 3 N 4 was previously formed in a thickness of 800 Å, and was left stationary at the position B in the sputtering chamber 127. Evacuate with a vacuum pump to evacuate the pressure to 5 × 10 -7 Torr, then Ar gas 42sccm
Was introduced into the vacuum chamber and the gas pressure was 2.2 mTorr.
Next, with the shutter 129 closed, the alloy target 1
23: DC; maintain spatter at a discharge power of 1.0 KW. When the sputter discharge is stabilized, the substrate holder 121 including the substrate 125 starts moving at a transfer speed of 160 mm / min. Immediately after the moving speed becomes constant, the shutter 129 is opened immediately and moving film formation is performed for 150 seconds. The shutter 129 was closed and a magnetic layer with an average film thickness of 900Å was formed. The result of taking out this sample and measuring its dynamic characteristics was as follows.

その結果、ディスク中心からの測定位置R=30mm、回
転数1800rpm、書き込み周波数3.71MHz、条件において、
C/N(0.9μビット長)46.7dB、エンベロープ3.0dB、感
度7.8mWであった。
As a result, in the measurement position R = 30 mm from the center of the disk, the rotation speed 1800 rpm, the writing frequency 3.71 MHz, under the conditions,
The C / N (0.9 μbit length) was 46.7 dB, the envelope was 3.0 dB, and the sensitivity was 7.8 mW.

上記スパッタ装置において連続放電を行ない15KWのス
パッタリングを行なった後に前記と同様の方法によって
作成した光磁気ディスクのサンプルの動特性を測定した
結果、C/N44.3dB、エンベロープ3.3dB、書き込み感度7.
6mWとなった。
As a result of measuring the dynamic characteristics of a sample of a magneto-optical disk produced by the same method as above after performing continuous discharge at 15 KW in the sputtering device, C / N 44.3 dB, envelope 3.3 dB, writing sensitivity 7.
It became 6mW.

この比較例の結果と前記各実施例とを比べてみると、
明らかに本発明による実施例の方が各特性において優れ
た光磁気ディスクを提供できることがわかる。
Comparing the results of this comparative example with the above-mentioned respective examples,
It is apparent that the embodiment according to the present invention can provide a magneto-optical disk having excellent characteristics.

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

第1図は、本発明のスパッタリング装置における一実施
態様の概略側面図、第2図はターゲット−基板間距離
(Lts)と膜厚分布との関係を示すグラフ、第3図はス
パッタ室内における基板走行方向に沿った基板位置にお
ける膜厚変化を示すグラフ、第4図は中央部ターゲット
の短辺の長さ(a)と両端部ターゲットの短辺の長さ
(b)との比(a/b)、傾斜角αならびにターゲット−
基板間距離(Lts)の複合条件と、成膜組成ズレとの関
係を示すグラフ、第5図は傾斜角αと成膜組成ズレとの
関係を示すグラフ、第6図は傾斜角αと膜厚分布との関
係を示すグラフ、第7図は傾斜角αを一定にしたときに
おけるターゲット−基板間距離(Lts)と中央部ターゲ
ットの短辺の長さ(a)との比(Lts/a)と、成膜組成
ズレとの関係を示すグラフ、第8図は傾斜角αを40度と
一定にしたときにおけるターゲット基板間距離(Lts)
と中央部ターゲットの短辺の長さ(a)との比(Lts/
a)と、成膜レートとの関係を示すグラフ、第9図は傾
斜角αを40度と一定にしたときにおけるスパッタ室内に
おける基板走行方向に沿った基板位置における膜厚変化
を示すグラフ、第10図は従来の基板公転型のスパッタリ
ング装置の概略図、第11図は従来の基板自公転型のスパ
ッタリング装置の概略図、第12図は従来の基板通過型の
スパッタリング装置の概略図である。 (図中符号) 1…第1の矩型スパッタリングターゲット、2a,2b…第
2の矩型スパッタリングターゲット、3…中央部カソー
ド、4a,4b…両端部カソード、5,6a,6b…永久磁石、7,8
a,8b…冷却水路、9,10a,10b…スパッタ電源、11…基
板、12…基板用マスク、13…基板ホルダー、14…搬送ロ
ール、15,16…アースシールド、17…排気系、18…ゲー
トバルブ、19,20,21…スパッタ室。
FIG. 1 is a schematic side view of an embodiment of a sputtering apparatus of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between a target-substrate distance (Lts) and a film thickness distribution, and FIG. 3 is a substrate in a sputtering chamber. FIG. 4 is a graph showing the change in film thickness at the substrate position along the traveling direction. FIG. 4 shows the ratio (a / a) of the short side length (a) of the central target and the short side length (b) of both end targets. b), tilt angle α and target −
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the composite condition of the distance between substrates (Lts) and the film forming composition deviation, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the inclination angle α and the film forming composition deviation, and FIG. 6 is the inclination angle α and the film. Fig. 7 is a graph showing the relationship with the thickness distribution, and Fig. 7 shows the ratio (Lts / a) between the target-substrate distance (Lts) and the short side length (a) of the central target when the inclination angle α is constant. ) And the film composition deviation, FIG. 8 shows the distance between target substrates (Lts) when the inclination angle α is kept constant at 40 degrees.
To the short side length (a) of the center target (Lts /
FIG. 9 is a graph showing the relationship between a) and the film formation rate, and FIG. 9 is a graph showing the change in film thickness at the substrate position along the substrate traveling direction in the sputtering chamber when the inclination angle α is kept constant at 40 degrees. FIG. 10 is a schematic diagram of a conventional substrate revolution type sputtering device, FIG. 11 is a schematic diagram of a conventional substrate revolution revolution type sputtering device, and FIG. 12 is a schematic diagram of a conventional substrate passing type sputtering device. (Numerals in the drawing) 1 ... First rectangular sputtering target, 2a, 2b ... Second rectangular sputtering target, 3 ... Central part cathode, 4a, 4b ... Both end cathodes, 5, 6a, 6b ... Permanent magnet, 7,8
a, 8b ... Cooling channel, 9, 10a, 10b ... Sputtering power source, 11 ... Substrate, 12 ... Substrate mask, 13 ... Substrate holder, 14 ... Conveying roll, 15, 16 ... Earth shield, 17 ... Exhaust system, 18 ... Gate valves, 19, 20, 21 ... Sputter chamber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被成膜体である基板に複数のスパッタリン
グターゲットを対向させ、該基板上に少なくとも第1お
よび第2の金属の合金薄膜から成る合金薄膜層を形成す
る基板通過型のスパッタリング装置において、 前記第1の金属から成る第1矩型スパッタリングターゲ
ットをはさむ位置に前記第2の金属からなる第2の矩型
スパッタリングターゲットが基板走行方向に沿って並設
され、かつ、2つの前記第2の矩型スパッタリングター
ゲットが向い合うように傾斜して位置されており、前記
第1の矩型スパッタリングターゲットのスパッタ平面と
前記第2の矩型スパッタリングターゲットのスパッタ平
面との間のなす角度をαとし、前記第1の矩型スパッタ
リングターゲットの基板走行方向に沿った短辺の長さを
aとし、前記第2の矩型スパッタリングターゲットの基
板走行方向に沿った短辺の長さをbとし、前記第1の矩
型スパッタリングターゲットのスパッタ平面と前記基板
の距離をLtsとしたとき、下記式 (1)0.6≦a/b≦2.0 (2)40°≦α≦90° (3)1.0≦Lts/a≦2.0 の関係を満足するように構成されたことを特徴とするス
パッタリング装置。
1. A substrate-passing type sputtering apparatus in which a plurality of sputtering targets are opposed to a substrate which is a film formation target, and an alloy thin film layer made of alloy thin films of at least first and second metals is formed on the substrate. The second rectangular sputtering target made of the second metal is arranged in parallel along the substrate traveling direction at a position sandwiching the first rectangular sputtering target made of the first metal, and the two first The two rectangular sputtering targets are positioned so as to face each other, and the angle formed between the sputtering plane of the first rectangular sputtering target and the sputtering plane of the second rectangular sputtering target is α. And the length of the short side of the first rectangular sputtering target along the substrate running direction is a, and the second rectangular sputtering target is When the length of the short side of the tuttering target along the substrate running direction is b and the distance between the sputtering plane of the first rectangular sputtering target and the substrate is Lts, the following formula (1) 0.6 ≦ a / b ≦ 2.0 (2) 40 ° ≦ α ≦ 90 ° (3) 1.0 ≦ Lts / a ≦ 2.0 The sputtering apparatus characterized in that the structure is satisfied.
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