JPS59200762A - スパツタリング用タ−ゲツト - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、光磁気記録媒体をスパッタリングを用すて製
造するに好適なスパッタリング用のターゲットに関する
。

〈従来技術〉 近年、高密度・大台１ｊｔ−高速アクセスをタフいとし
た光メモリ装置のυ１°究開元かＷ力的に行なわ１ｔて
因る。中でも情報の消去、再記録かり１１ヒな光磁気メ
モリはドキュメントファイル労への応用がちえられ、将
来有望なメモリと言われてｂる。

上記光磁気メモリのメモリ用、し相として【ｃｌ、Ｍｎ
Ｂ１等の結晶性材料と希土類と選移金ｊ寓との合金等（
ＧｄＴｂＦｅ　等）の非晶質（オ料ンかよく知られて込
るか、を己（：式エネルキーか少なくてすむこと、及び
粒界ノイズか現われないこと等のアト山て現在は後者の
希土類とユ響移金罵との合金非晶グ′ＪへシｊルＬかＵ
汀発の中心となって１．／）る。又、土１尼メモリ１４
Ｊ祠利から非晶質薄膜を製造する製造方法とじてに１１
′書、免蒸着とスパッタリングのいずれかか月」いられ
るか、大面積に一様な膜を作るのか容易なこと、再現性
か良いこト等のため、スパンクリング法か適当であるこ
とが判明している。

しかし従来の通常用層られるスパッタリング法では蒸着
法に比べて膜の堆積速度が遅いため、スパンクリング法
の中でも特殊々マグネトロンスパッタリングを使うこと
が有利であることが判明している。

このマグネトロンスパッタリングでは、ターゲット表面
で電界と垂直方向に磁界を作り、電子をターゲット付近
に閉じ込めることによって、効率よく放電を行うもので
あるが、上記磁界印加個所において集中してスパッタリ
ングがなされる為、ターゲットの片減わが生じる。

＠１図に通常の平板マグネトロンスパッタリングの電櫃
構戊の構成説明図を示す。１はターゲット、２は磁石、
３けヨーク、４は磁束を示して込ル１．−、第１図の様
々＠極構成でマグネトロンスパッタリングを行なうと、
第２図に示すごとくターゲットの一部が磁界の影響によ
って集中スパッタリングされ、その結果片減りａが生じ
る。特にＦｅ。

Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性体をマグネトロンスパッタリング
する場合は、以下に説明するように片減り現象か強くな
る。

即ち、ターゲット表面に磁界を作るためには第１図のよ
うに電極内に磁石２を配置するが、ターゲットか強磁性
体の場合には＠３図に示すごとく磁束４の大部分かター
ゲット５内を通過し、ターゲット５表面に出にぐ〈々る
。この事から＠極内に配置する磁石２としては、希土類
コバルト系の強力な磁束を発生するものにする必要があ
る。しかし、マグネトロンスパッタリングによりターゲ
ット５の一部が片減りした場合、＠４図に示す様にその
部分が部分的に薄くなり、それまでターゲット５内部を
通って−た磁束４ａがターゲット５外に出て、その結果
片減りした部分ａにおける磁界が強くなり、」二連した
如く強い磁石を用いたことと相俟って、更に片減りか進
むことになる。一方、強磁性体ターゲット５の外へ磁束
を出す方法として、上述した如く磁石を強力なものに変
えるのではなく、ターゲットを薄くすることも考えられ
るが、ターゲット外部に出る磁束はターゲット内部が飽
和磁束になった結果の漏洩部分であるため、上述した厚
いターゲットと強力な磁石を用いた場合とまったく同様
な議論ができ、よって片減りが激し５点は同じである。

従って後者の場合は、ターゲットの寿命が短めだけ、前
者に比べ好ましくな−と言゛える。

以上説明したように強磁性体をターゲットとしたマグネ
トロンスパッタリングは、ターゲットの片減すか激しく
、ターゲット寿命が短−こと、ターゲットの一部しかス
パッタリングされないため大部分のターゲットが無駄に
なることか大きな欠点である。次に、このような欠点を
ふまえて上記マグネトロンスパッタリングをＧｄＴｂＦ
ｅ等の希土類・遷移金属合金膜から成る光磁気メモリ薄
膜の作成に適用した場合の問題点について詳説する。

希土類・遷移金属合金薄膜作成用ターゲットの使い方と
しては、アークメルト法等であらかじめ合金ターゲット
を作る場合と、遷移金属ターゲット上に希土類の薄片を
並べ同時スパッタリングする場合とかあるが、前者は合
金の組成の制御が困゛難なため、通常後者が用いられる
。後者の方式を採用した場合１．希土類の厚さは電極間
距離に比して充分に薄くし力めといけ々いため、通常電
極間距離３〜６備に対し、ｏ、　ｉ〜２ｎ程度の厚みの
板を用いなければなら７１ｘ。ところか、前述した如く
片減りの現象発生とスパッタリングレイトが速いこと等
のため、合金膜作成時にお因で上記希土類薄片の取り変
え（あるいは補充）を頻繁にしなければならず、その為
後者の方式では再現性ある膜を多量に作成すると上方Ｓ
困難であった。

く目的〉 本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって光磁気
用記録媒体を効率良くスパッタリングにより製造する方
法を提供することを目的とするものである。

〈実施例〉 以下本発明に係るスパッタリング用ターゲットの実施例
について図面を用いて詳細に説明する。

＠５図は本発明に係るスパッタリング用ターゲットを用
りた光磁気メモリ媒体用の電極の構造全示す構成説明図
である。

５はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性体からなる板状体であ
り、６はＧｄ、Ｔｂ、ＤＹ等の希土類元素からなる直径
５履程度の円筒状の片状体である。これらの希土類元素
はいずれも強磁性体であるが、そのキュリ一温度が最も
高いＧｄでも室温（３０７７゜Ｋ）程度であるので、ス
パッタリング時のターゲットの温度上昇を考えるとこれ
らはスパッタリング中は常磁性になっていると考えるこ
とかできる。

一方、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等は高温まで強磁性を保有する
。そうすると第５図のとと〈片状体６（常磁性部）部分
での磁束はターゲット５外に飛び出すので上記片状体６
部分においてはマグネトロン、スパッタリングの効果が
大きくなる。つまり、希土類元素の片状体６をＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ等の強磁性体ターゲット５中の適切な位置（片
減りを低減せしめる位置、及び希土類元素の片状体６カ
；効率的にスパッタリングされる位置等の条件により上
記適切な位置を決めれば良い。）に必要な量だけ埋設す
ることによって、他の常磁性体のみのマグネトρンスパ
ッタリ゛・ン、グと同様な効果をあげることができる。

ここで強磁、性体からなる板状体５中への希土類元素か
らなる片状体６の埋設は、予め板状体５に所定の孔（貫
通孔、若しくは溝孔）を形成しておき、その孔に片状体
６を嵌め込めばよい。尚、上記孔に雌ねじのねじ切りを
形成し、上記片状体６に雄ねじのねじ切りを形成すれば
、上記孔に片状体６を嵌め込む場合にねじ締めを行なう
ことができる一為安定した嵌め込みが達成される。

第６図は本発明に係るスパッタリング用ターゲットの他
の実施例の構成説明図である。同図に示される如＜　Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性体からなる板状体７の所定位
置（例えば第５図の片状体６の位置、板状体７の略全面
位置等）内部にＧｄ　、　Ｔｂ　。

Ｄｙ等の希土類元素からなる直径５Ｈ程度め１１：Ｉ筒
状の片状体８が比較的短す間隔１ｍ程度にて周期的に埋
設されてターゲットが構成されている。この構造によれ
ば片状体８の埋設個所か板状体７内の広範囲に拡げるこ
とができるので磁束９の中のもれ磁束９ａを多くできこ
の事によってターゲットの片減鍬−象か解消される。１
０けＣｕからなるバッキングプレートであり、該１プレ
ート１０けスパッタリングの際の水冷の為に用いられる
。このプレート１０とターゲットとはエポキシ樹脂にて
接着される。

上記第５図、第６図（で示した構成のターゲットを用因
ればもれ磁束を多く確保できるのでターゲット自身の厚
みを厚くでき、且つそれ程強力な磁石を使う必要がない
。そして上述の如くターゲット自身の厚みを厚くできる
ので希土類元素からなる片・天体８の補充回数を少なく
でき、その分だけ再現性のある光磁気メモリ媒体膜（Ｇ
ｄＴｂＦｅ。

ＴｂＦｅ、ＴｂＤｙＦｅ、ＧｄＴｂＤｙＦｅ等）を多量
に製作することが可能になる。

以上の実施例は元メモリ用の希土類遷移金属膜を作成す
る為のスパッタリング用ターゲットについて説明したか
、本発明けその範囲に限定されず社々の応用か可能であ
る。たとえば、ｃｏＯｒ垂直磁化膜も強磁性を有するＣ
ｏと、常磁性を有するＣｒとの同時スパッタリングによ
り作成されるものであるが、本発明の主旨に沿ってＣｏ
ターゲットにＣｒと埋め込むことで効率の良−マグネト
ロンスパッタリングが可能となる。要はスパッタリング
中のターゲット温度におりて常磁性を示す元素と強磁性
を示す元素とを同時マグネトロンスパッタリングする場
合、強磁性体内に常磁性体を部分的に埋めこんでターゲ
ットとすることか本発明の主旨である。

〈効果〉 本発明によれば、特に希土類とＭ移金属合金（（よる磁
気光学記憶素子の記録媒体を高速かつ再現性良く量産す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマグネトロンスパッタリング用電極の構
成を示す構成説明図、第２図は片減りしたターゲットを
備えた従来のマグネトロンスパッタリング用電極の構成
を示す構成説明図、第３図は強磁性体からなるターゲッ
トを備えた従来のマグネトロンスパッタリング用＠極の
、構成を示す構成説明図、第４図は片減りしたターゲッ
トの一部構成説嬰廊、第５図は本発明に係るスパッタリ
ング用ターゲ・ｌトの一実施例を備えたマグネトロンス
パンタリング用電極の構成を示す構成説明図、第６図は
本発明に係るスパンタリング用ターゲットの他の実施例
の構成説明図である。 図中、１：ターゲット、　　２：磁石、３：ヨーク、　
　　　４，９：磁束＼ ５．７：強磁性体からなる板状体、 ６．８：希土類元素からなる片状体、 １０：バッギングプレート。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第４メ１ 第５シｌ 第一五メ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 」、　ス・ぐノクワング状態時に強磁性を有する基板の
   所定位置にスパッタリング状膳時に常磁性をイ］°する
   片状体を埋設してなるスパッタリング用り一ゲソト。 ２、前記スパッタリングかマグネトロンスパッタリング
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１配列＋１莢
   のスパンクリング用ターゲット。 ３　前記強磁性を有する基板の材質が、Ｆ　ｅ　ｒ、Ｎ
   　ｓ　ｒＣｏの少なくとも１つを含み、前記常磁性を有
   する片状体のＦ）：質かＧｄ　、　ＴＩ）　、　Ｄｙ　
   、　Ｃｒ　　の少なくとも１つを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲君１順乃至第２項記載のスパンクリング
   用ターゲット。