JPH10245675A - 磁性薄膜形成装置 - Google Patents
磁性薄膜形成装置Info
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- JPH10245675A JPH10245675A JP4885397A JP4885397A JPH10245675A JP H10245675 A JPH10245675 A JP H10245675A JP 4885397 A JP4885397 A JP 4885397A JP 4885397 A JP4885397 A JP 4885397A JP H10245675 A JPH10245675 A JP H10245675A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で基板面内の磁界の向きを精度よくそろ
えられる磁界印加手段を有する磁性薄膜形成装置の開
発。 【解決手段】 真空処理室内に設置された基板上に磁性
薄膜を形成するための薄膜形成装置において、該基板の
表面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を
設ける。
えられる磁界印加手段を有する磁性薄膜形成装置の開
発。 【解決手段】 真空処理室内に設置された基板上に磁性
薄膜を形成するための薄膜形成装置において、該基板の
表面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を
設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁性薄膜を形成する
ための薄膜形成装置に係わり、特にマグネトロンスパッ
タリング法、真空蒸着法等により磁気抵抗ヘッドに使用
される磁性薄膜を形成するための薄膜形成装置であるス
パッタリング装置及び真空蒸着装置に係わる。
ための薄膜形成装置に係わり、特にマグネトロンスパッ
タリング法、真空蒸着法等により磁気抵抗ヘッドに使用
される磁性薄膜を形成するための薄膜形成装置であるス
パッタリング装置及び真空蒸着装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】最近、磁気記録の分野において、高密度
記録化が進んでおり、その再生用として磁気抵抗効果を
利用した磁気ヘッド（以下、磁気抵抗ヘッドという）が
採用されるようになってきた。
記録化が進んでおり、その再生用として磁気抵抗効果を
利用した磁気ヘッド（以下、磁気抵抗ヘッドという）が
採用されるようになってきた。
【０００３】この磁気抵抗ヘッド用磁性薄膜の形成方法
としては、スパッタリング法や真空蒸着法等の真空成膜
法が用いられている。例えば、スパッタリング装置は、
特開昭６２−１０９３０９号公報に記載されているよう
に、基板面及びその近傍に強磁性体板を配置し、基板面
内に一様な磁界を通すことにより、膜厚分布を均一にし
て、磁化容易軸の向きのばらつきの小さな磁性薄膜を形
成しようとしている。即ち、かかる磁気抵抗ヘッド用磁
性薄膜を形成するための装置においては、前記公報の図
１に示すように、スパッタ室が強磁性体ターゲット１、
マグネトロン磁石２、マグネトロン磁石の漏洩磁界や印
加した外部磁界によりターゲット面上でプラズマ状態を
乱さないこと及び基板３面に一様に磁界が印加できるこ
とを目的とした強磁性体板４並びに上記基板面に一様な
磁界を印加するためのヘルムホルツコイル５より構成さ
れている。
としては、スパッタリング法や真空蒸着法等の真空成膜
法が用いられている。例えば、スパッタリング装置は、
特開昭６２−１０９３０９号公報に記載されているよう
に、基板面及びその近傍に強磁性体板を配置し、基板面
内に一様な磁界を通すことにより、膜厚分布を均一にし
て、磁化容易軸の向きのばらつきの小さな磁性薄膜を形
成しようとしている。即ち、かかる磁気抵抗ヘッド用磁
性薄膜を形成するための装置においては、前記公報の図
１に示すように、スパッタ室が強磁性体ターゲット１、
マグネトロン磁石２、マグネトロン磁石の漏洩磁界や印
加した外部磁界によりターゲット面上でプラズマ状態を
乱さないこと及び基板３面に一様に磁界が印加できるこ
とを目的とした強磁性体板４並びに上記基板面に一様な
磁界を印加するためのヘルムホルツコイル５より構成さ
れている。
【０００４】また、真空蒸着装置は、例えば、特開平５
−３３９７１１号公報に記載されているように、基板に
近接して磁石を配置し、この磁石によって基板の蒸着面
に対して常に一定の方向を向いた磁界を蒸着面に沿って
発生させるために、該基板を取り付ける支持板に、基板
の中心を通る径方向の直線に関して対称な位置でかつ該
基板に近接して２つの棒状の磁石を取り付けている。
−３３９７１１号公報に記載されているように、基板に
近接して磁石を配置し、この磁石によって基板の蒸着面
に対して常に一定の方向を向いた磁界を蒸着面に沿って
発生させるために、該基板を取り付ける支持板に、基板
の中心を通る径方向の直線に関して対称な位置でかつ該
基板に近接して２つの棒状の磁石を取り付けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、磁気ヘッドの生
産性を上げるために基板の大型化が進み、それに伴い膜
厚の均一性ばかりでなく、形成される磁性薄膜の磁化容
易軸の向きが基板面内のどの位置でも同じ方向を向くよ
うにすることが求められている。しかし、前記スパッタ
リング装置では、基板の大型化に伴って磁界を印加する
磁界発生部であるヘルムホルツコイルの寸法が大きくな
り、そのためにチャンバが大きくなって、コストが増加
するという問題がある。
産性を上げるために基板の大型化が進み、それに伴い膜
厚の均一性ばかりでなく、形成される磁性薄膜の磁化容
易軸の向きが基板面内のどの位置でも同じ方向を向くよ
うにすることが求められている。しかし、前記スパッタ
リング装置では、基板の大型化に伴って磁界を印加する
磁界発生部であるヘルムホルツコイルの寸法が大きくな
り、そのためにチャンバが大きくなって、コストが増加
するという問題がある。
【０００６】また、前記真空蒸着装置のように、基板の
中心を通る径方向の直線に関して対称な位置でかつ該基
板に近接して２つの棒状の磁石を取り付けただけでは、
基板面内に一様に方向のそろった磁界が得られず、形成
される磁性薄膜の磁化容易軸の向きのばらつきを十分に
小さくすることはできないという問題がある。本発明の
目的は、前記従来技術の問題点を解消し、小型化で基板
面内の磁界の向きを精度よくそろえられる磁界印加手段
を有する磁性薄膜形成装置を提供することにある。
中心を通る径方向の直線に関して対称な位置でかつ該基
板に近接して２つの棒状の磁石を取り付けただけでは、
基板面内に一様に方向のそろった磁界が得られず、形成
される磁性薄膜の磁化容易軸の向きのばらつきを十分に
小さくすることはできないという問題がある。本発明の
目的は、前記従来技術の問題点を解消し、小型化で基板
面内の磁界の向きを精度よくそろえられる磁界印加手段
を有する磁性薄膜形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の磁性薄膜形成装
置は、真空処理室内に設置された基板上に磁性薄膜を形
成するための薄膜形成装置において、該基板の表面と平
行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を設けてあ
る。本発明の磁性薄膜形成装置は、例えば、真空処理室
内に陰極電位の磁性体ターゲットを設置し、ターゲット
に対向して設けてある基板上に磁性薄膜を形成するため
のマグネトロンスパッタリング装置において、基板の表
面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を設
けたものである。
置は、真空処理室内に設置された基板上に磁性薄膜を形
成するための薄膜形成装置において、該基板の表面と平
行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を設けてあ
る。本発明の磁性薄膜形成装置は、例えば、真空処理室
内に陰極電位の磁性体ターゲットを設置し、ターゲット
に対向して設けてある基板上に磁性薄膜を形成するため
のマグネトロンスパッタリング装置において、基板の表
面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を設
けたものである。
【０００８】また、本発明の磁性薄膜形成装置は、真空
処理室内に磁性体材料蒸発源を設置し、該蒸発源に対向
して設けてある基板上に蒸発した磁性体材料を蒸着せし
めて磁性薄膜を形成するための真空蒸着装置において、
基板の表面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の
磁石を設けたものでもある。前記平板状の磁石寸法は、
その長さが前記基板の長さと同じか又はそれより大きく
（磁界方向と垂直の方向）、その磁石の幅が該基板の幅
と同じか又はそれより大きい（磁界方向）ものであり、
磁界方向及び磁界方向と垂直の方向の両端部はそれぞれ
中間部より小さくなっていることが望ましい。また、該
磁石の長さは該磁石の幅より長いことが望ましい。前記
磁石と基板との間に発熱体又は吸熱体を設けてもよい。
前記磁石が永久磁石であってもよく、また、前記磁石が
磁石と強磁性体との複合体からなっていてもよい。
処理室内に磁性体材料蒸発源を設置し、該蒸発源に対向
して設けてある基板上に蒸発した磁性体材料を蒸着せし
めて磁性薄膜を形成するための真空蒸着装置において、
基板の表面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の
磁石を設けたものでもある。前記平板状の磁石寸法は、
その長さが前記基板の長さと同じか又はそれより大きく
（磁界方向と垂直の方向）、その磁石の幅が該基板の幅
と同じか又はそれより大きい（磁界方向）ものであり、
磁界方向及び磁界方向と垂直の方向の両端部はそれぞれ
中間部より小さくなっていることが望ましい。また、該
磁石の長さは該磁石の幅より長いことが望ましい。前記
磁石と基板との間に発熱体又は吸熱体を設けてもよい。
前記磁石が永久磁石であってもよく、また、前記磁石が
磁石と強磁性体との複合体からなっていてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明するが、これは単なる説明のためのもの
で本発明を何ら限定するものではない。本発明の磁性薄
膜形成装置の一例として、図２にマグネトロンスパッタ
リング装置のスパッタ室の概略図を示す。図２に示すよ
うに、スパッタ室内には、陰極電位の磁性体ターゲット
１０が設置され、ターゲットに対向して基板１１が設け
られ、さらに、基板の表面（成膜面）と平行にかつ該基
板裏面側に、平板状の平面永久磁石１２が設けられてお
り、この基板面上に磁化容易軸の向きのばらつきの小さ
い磁性薄膜が形成されるようになっている。
を参照して説明するが、これは単なる説明のためのもの
で本発明を何ら限定するものではない。本発明の磁性薄
膜形成装置の一例として、図２にマグネトロンスパッタ
リング装置のスパッタ室の概略図を示す。図２に示すよ
うに、スパッタ室内には、陰極電位の磁性体ターゲット
１０が設置され、ターゲットに対向して基板１１が設け
られ、さらに、基板の表面（成膜面）と平行にかつ該基
板裏面側に、平板状の平面永久磁石１２が設けられてお
り、この基板面上に磁化容易軸の向きのばらつきの小さ
い磁性薄膜が形成されるようになっている。
【００１０】基板表面と平行に、かつ、該基板裏面側
に、基板の大きさより大きい平面永久磁石１２が設けら
れているので、磁石の発生した磁界は基板表面に対して
平行の一定方向となり、また、基板面内に一様に方向の
そろった磁界が印加できる。このため、前記従来のスパ
ッタリング装置に比べて、スパッタ室を大きくする必要
もない。また、磁石を基板の近傍に置くことができるの
で、基板面上に強い磁界が得られる。図２中の１３は基
板ホルダー、１４はマグネトロンスパッタカソードを示
す。磁石の寸法に関しては、磁石の長さ及び幅は、それ
ぞれ、基板の長さ及び幅とほぼ同じか又はそれより大き
い。ここで、磁石の長さとは磁界方向と垂直の方向の磁
石長さをいい、磁石の幅とは磁界方向の磁石幅をいう。
また、基板の中心軸と磁石の中心軸（磁界方向）とは重
合するように配置される。
に、基板の大きさより大きい平面永久磁石１２が設けら
れているので、磁石の発生した磁界は基板表面に対して
平行の一定方向となり、また、基板面内に一様に方向の
そろった磁界が印加できる。このため、前記従来のスパ
ッタリング装置に比べて、スパッタ室を大きくする必要
もない。また、磁石を基板の近傍に置くことができるの
で、基板面上に強い磁界が得られる。図２中の１３は基
板ホルダー、１４はマグネトロンスパッタカソードを示
す。磁石の寸法に関しては、磁石の長さ及び幅は、それ
ぞれ、基板の長さ及び幅とほぼ同じか又はそれより大き
い。ここで、磁石の長さとは磁界方向と垂直の方向の磁
石長さをいい、磁石の幅とは磁界方向の磁石幅をいう。
また、基板の中心軸と磁石の中心軸（磁界方向）とは重
合するように配置される。
【００１１】特に、基板面内に一様に方向のそろった磁
界を得るためには、磁界方向及び磁界方向と垂直の方向
の両端部はそれぞれ中間部より小さくすることが望まし
い。例えば、図３のように、方形の磁石２０の四隅２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを切断して八角形の平面形
状にしたり、図５や図６のような形状にしてもよく、基
板の形状（円形又は角形等）に応じて最適な磁石形状が
あり、所期の目的に合わせてその形状を適宜設定すれば
よい。また、磁石の長さを磁石の幅より長くすることに
より、更に基板面内の磁界方向の一様性が向上する。ま
た、基板を加熱することを要する場合には、図４に示す
ように、基板３０と磁石３１との間に発熱体３２を設け
ることが望ましい。発熱体３２の磁石側に反射板３３を
設け、熱が磁石に伝わらないようにする。
界を得るためには、磁界方向及び磁界方向と垂直の方向
の両端部はそれぞれ中間部より小さくすることが望まし
い。例えば、図３のように、方形の磁石２０の四隅２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを切断して八角形の平面形
状にしたり、図５や図６のような形状にしてもよく、基
板の形状（円形又は角形等）に応じて最適な磁石形状が
あり、所期の目的に合わせてその形状を適宜設定すれば
よい。また、磁石の長さを磁石の幅より長くすることに
より、更に基板面内の磁界方向の一様性が向上する。ま
た、基板を加熱することを要する場合には、図４に示す
ように、基板３０と磁石３１との間に発熱体３２を設け
ることが望ましい。発熱体３２の磁石側に反射板３３を
設け、熱が磁石に伝わらないようにする。
【００１２】また、磁石は、例えば、磁力線の放射面
が、強磁性体材料で構成されたような磁石と強磁性体と
の複合体であってもよいが、その場合、磁石の材料と強
磁性体材料とは異なるようにする。例えば、図５に示す
ように、磁石４０の磁界方向の両端に強磁性体材料（例
えば、Ｆｅ、ＳＵＳ４３０等）からなる強磁性体４１を
対向して配置したり、図６に示すように、磁石４０を強
磁性体４１の両端に対向して配置したり、所期の目的を
達成するために種々の態様で磁石と強磁性体とを組み合
わせることができる。
が、強磁性体材料で構成されたような磁石と強磁性体と
の複合体であってもよいが、その場合、磁石の材料と強
磁性体材料とは異なるようにする。例えば、図５に示す
ように、磁石４０の磁界方向の両端に強磁性体材料（例
えば、Ｆｅ、ＳＵＳ４３０等）からなる強磁性体４１を
対向して配置したり、図６に示すように、磁石４０を強
磁性体４１の両端に対向して配置したり、所期の目的を
達成するために種々の態様で磁石と強磁性体とを組み合
わせることができる。
【００１３】
【発明の効果】 本発明の磁性薄膜形成装置によれば、
平板状の磁石を基板の表面と平行に、かつ、該基板裏面
側に設けるだけで、基板面内の磁界の向きを精度よくそ
ろえることができるので、磁石を小型化でき、かつ磁気
抵抗ヘッドに適した磁性薄膜を製造することができる。
平板状の磁石を基板の表面と平行に、かつ、該基板裏面
側に設けるだけで、基板面内の磁界の向きを精度よくそ
ろえることができるので、磁石を小型化でき、かつ磁気
抵抗ヘッドに適した磁性薄膜を製造することができる。
【図１】従来の磁性薄膜の形成方法を実施するためのス
パッタリング装置のスパッタ室の概略図。
パッタリング装置のスパッタ室の概略図。
【図２】本発明の一実施態様のマグネトロンスパッタリ
ング装置のスパッタ室の概略図。
ング装置のスパッタ室の概略図。
【図３】本発明においてスパッタ室に設ける磁石形状の
一実施態様を示す概略図。
一実施態様を示す概略図。
【図４】本発明の一実施態様において、基板と磁石との
間に発熱体を設けた構成の概略図。
間に発熱体を設けた構成の概略図。
【図５】本発明においてスパッタ室に設ける磁石と強磁
性体との複合体の一実施態様を示す概略図。
性体との複合体の一実施態様を示す概略図。
【図６】本発明においてスパッタ室に設ける磁石と強磁
性体との複合体の別の実施態様を示す概略図。
性体との複合体の別の実施態様を示す概略図。
１ 強磁性体ターゲット ２ マグネトロン磁石 ３ 基板 ４ 強磁性体板 ５ ヘルムホルツコイル １０ 磁性体ターゲット １１ 基板 １２ 平面永久磁石 １３ 基板ホルダー １４ マグネトロンスパッタカソード ２０ 磁石 ２１ａ〜２１ｄ 磁石の切断部分 ３０ 基板 ３１ 磁石 ３２ 発熱体 ３３ 反射板 ４０ 磁石 ４１ 強磁性体
Claims (7)
- 【請求項１】 真空処理室内に設置された基板上に磁性
薄膜を形成するための薄膜形成装置において、該基板の
表面と平行に、かつ、該基板裏面側に、平板状の磁石を
設けることを特徴とする磁性薄膜形成装置。 - 【請求項２】 前記薄膜形成装置が、真空処理室内に陰
極電位の磁性体ターゲットを設置し、ターゲットに対向
して設けてある基板上に磁性薄膜を形成するためのマグ
ネトロンスパッタリング装置であることを特徴とする請
求項１記載の磁性薄膜形成装置。 - 【請求項３】 前記薄膜形成装置が、真空処理室内に磁
性体材料蒸発源を設置し、該蒸発源に対向して設けてあ
る基板上に蒸発した磁性体材料を蒸着せしめて磁性薄膜
を形成するための真空蒸着装置であることを特徴とする
請求項１記載の磁性薄膜形成装置。 - 【請求項４】 前記平板状の磁石の寸法は、その長さが
前記基板の長さと同じか又はそれより大きく（磁界方向
と垂直の方向）、その幅が該基板の幅と同じか又はそれ
より大きい（磁界方向）ものであり、磁界方向及び磁界
方向と垂直の方向の両端部はそれぞれ中間部より小さく
なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の磁性薄膜形成装置。 - 【請求項５】 前記磁石の長さが前記磁石の幅より長い
ことを特徴とする請求項４記載の磁性薄膜形成装置。 - 【請求項６】 前記磁石と基板との間に発熱体又は吸熱
体を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
記載の磁性薄膜形成装置。 - 【請求項７】 前記磁石が磁石と強磁性体との複合体か
らなっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載の磁性薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4885397A JPH10245675A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 磁性薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4885397A JPH10245675A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 磁性薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245675A true JPH10245675A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12814836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4885397A Pending JPH10245675A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 磁性薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10245675A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0983814A2 (en) | 1998-08-31 | 2000-03-08 | Kyocera Corporation | Cutting tool |
| US8377270B2 (en) | 2008-12-03 | 2013-02-19 | Canon Anelva Corporation | Plasma processing apparatus, magnetoresistive device manufacturing apparatus, magnetic thin film forming method, and film formation control program |
| CN107313019A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜沉积腔室及薄膜沉积设备 |
-
1997
- 1997-03-04 JP JP4885397A patent/JPH10245675A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0983814A2 (en) | 1998-08-31 | 2000-03-08 | Kyocera Corporation | Cutting tool |
| US8377270B2 (en) | 2008-12-03 | 2013-02-19 | Canon Anelva Corporation | Plasma processing apparatus, magnetoresistive device manufacturing apparatus, magnetic thin film forming method, and film formation control program |
| CN107313019A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜沉积腔室及薄膜沉积设备 |
| WO2019011161A1 (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜沉积腔室及薄膜沉积设备 |
| TWI671419B (zh) * | 2017-07-14 | 2019-09-11 | 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 | 磁性薄膜沉積腔室及薄膜沉積裝置 |
| CN107313019B (zh) * | 2017-07-14 | 2019-11-29 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜沉积腔室及薄膜沉积设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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