JPS61288067A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS61288067A JPS61288067A JP12887185A JP12887185A JPS61288067A JP S61288067 A JPS61288067 A JP S61288067A JP 12887185 A JP12887185 A JP 12887185A JP 12887185 A JP12887185 A JP 12887185A JP S61288067 A JPS61288067 A JP S61288067A
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- JP
- Japan
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- substrate
- disposed
- bar magnets
- holder
- magnetic
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
- H01J37/3408—Planar magnetron sputtering
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、スパッタ装置に係り、特に磁性体膜形成のた
めのスパッタ装置に関する。
めのスパッタ装置に関する。
薄膜磁気ヘッドのコア材料等に磁性体を薄膜化するニー
ズが高まっている。磁性体膜の磁気特性を最適化する目
的で、例えばパーマロイ等の材料を用いる際、磁性体膜
の一軸異方性を得るため、成膜時に平行磁界を印加して
おくことは公知である。この印加手段として空芯コイル
もしくは電磁石等を用いることもあるが、これらはいず
れも装置が大きいうえに電源が必要となり大規模なもの
となる欠点がある。さらに、磁場の平行性を高めるため
には比較的広い範囲に磁場が広がるため、プラズマの分
布に偏りを生じ膜面内で不均質が生ずる一方、基板磁場
を永久磁石で印加する方式があるが、この方式では基板
面近傍に局所的に印加できかつコンパクトに構成できる
ことが知られている。永久磁石で基板に磁場を印加する
ものとして特開昭58−25475号公報、特開昭58
−147560号公報、特開昭59−61115号公報
等があるが、これらはいずれも円環形または同形の磁石
の組合わせで磁場を印加するため、磁場が放射状になる
のを避けられず、厳密な平行磁場を得ることができない
ものであった。
ズが高まっている。磁性体膜の磁気特性を最適化する目
的で、例えばパーマロイ等の材料を用いる際、磁性体膜
の一軸異方性を得るため、成膜時に平行磁界を印加して
おくことは公知である。この印加手段として空芯コイル
もしくは電磁石等を用いることもあるが、これらはいず
れも装置が大きいうえに電源が必要となり大規模なもの
となる欠点がある。さらに、磁場の平行性を高めるため
には比較的広い範囲に磁場が広がるため、プラズマの分
布に偏りを生じ膜面内で不均質が生ずる一方、基板磁場
を永久磁石で印加する方式があるが、この方式では基板
面近傍に局所的に印加できかつコンパクトに構成できる
ことが知られている。永久磁石で基板に磁場を印加する
ものとして特開昭58−25475号公報、特開昭58
−147560号公報、特開昭59−61115号公報
等があるが、これらはいずれも円環形または同形の磁石
の組合わせで磁場を印加するため、磁場が放射状になる
のを避けられず、厳密な平行磁場を得ることができない
ものであった。
本発明の目的は、このような事情に基づいてなされたも
のであり、その目的とするところのものは、基板に平行
な磁場を印加することにより一軸異方性を有する優れた
磁気特性をもつ磁性体膜を得ることができ、また前記磁
性膜を形成する基板の配置がその数等によって制限され
ることのないスパッタ装置を提供する。
のであり、その目的とするところのものは、基板に平行
な磁場を印加することにより一軸異方性を有する優れた
磁気特性をもつ磁性体膜を得ることができ、また前記磁
性膜を形成する基板の配置がその数等によって制限され
ることのないスパッタ装置を提供する。
このような目的を達成するために、本発明は、プラズマ
を収束させる磁界を備えたスパッタ装置の基板材を固定
する基板ホルダにあって、所定のギャップを介してそれ
ぞれ平行配置された棒磁石が配置され、前記各棒磁石を
含む平面図の前記ギャップ間に前記基板材を配置させて
なるようにしたものである。
を収束させる磁界を備えたスパッタ装置の基板材を固定
する基板ホルダにあって、所定のギャップを介してそれ
ぞれ平行配置された棒磁石が配置され、前記各棒磁石を
含む平面図の前記ギャップ間に前記基板材を配置させて
なるようにしたものである。
第1図は本発明によるスパッタ装置の一実施例を示す断
面図である。同図はマグネトロン方式のスパッタ装置を
示すもので、まず、真空容器1がある。この真空容器1
内は給気口4および排気口5を備えている。この真空容
器1内は、図示しない排気装置により前記排気口5を通
して、通常10−’Torr程度の超高真空に排気した
後、図示しないガス供給系により前記給気口4を通して
、たとえばArガスを流量制御しながら供給して、一定
の雰囲気ガス圧に保つようになっている。
面図である。同図はマグネトロン方式のスパッタ装置を
示すもので、まず、真空容器1がある。この真空容器1
内は給気口4および排気口5を備えている。この真空容
器1内は、図示しない排気装置により前記排気口5を通
して、通常10−’Torr程度の超高真空に排気した
後、図示しないガス供給系により前記給気口4を通して
、たとえばArガスを流量制御しながら供給して、一定
の雰囲気ガス圧に保つようになっている。
そして、前記真空容器1の図面下部にはターゲット部2
が、また、図面上部には基板部3が配置されている。前
記ターゲット部2は、真空容器1に絶縁物6を介して、
絶縁保持されたターゲット7、永久磁石8.この永久磁
石8から出る磁束の帰路を与える鉄心9、およびこれら
ターゲット7、永久磁石8、鉄心9を収納する容器10
、真空容器1と同電位のアースシールド11とから構成
されている。さらに、前記基板部3は、前記真空容器1
内に配置された基板ホルダ13と、真空容器1外に配置
され、この基板ホルダ13を回転させる回転駆動部17
とから構成されている。
が、また、図面上部には基板部3が配置されている。前
記ターゲット部2は、真空容器1に絶縁物6を介して、
絶縁保持されたターゲット7、永久磁石8.この永久磁
石8から出る磁束の帰路を与える鉄心9、およびこれら
ターゲット7、永久磁石8、鉄心9を収納する容器10
、真空容器1と同電位のアースシールド11とから構成
されている。さらに、前記基板部3は、前記真空容器1
内に配置された基板ホルダ13と、真空容器1外に配置
され、この基板ホルダ13を回転させる回転駆動部17
とから構成されている。
前記真空容器1は通常接地電位とし、ターゲット7には
グロー放電を維持できる電力を供給する負電位の電源が
接続されるようになっている。なお、この電源は、目的
によって高周波電源も多用され、基板部3においては、
バイアススパッタ等目的で数十V程度の負電位または高
周波電圧が接続される場合もある。
グロー放電を維持できる電力を供給する負電位の電源が
接続されるようになっている。なお、この電源は、目的
によって高周波電源も多用され、基板部3においては、
バイアススパッタ等目的で数十V程度の負電位または高
周波電圧が接続される場合もある。
ターゲット部2と基板部3との間にはグロー放電が生じ
るようになり、プラズマが生成されるようになっている
。この場合、ターゲット7の前面には永久磁石8により
マグネトロン磁場が発生しており1局部的に高密度のプ
ラズマが生じるようになっており、これによりスパッタ
された粒子は基板ホルダ13におけるターゲット部2側
の面に支持された基板14面に付着して薄膜を形成する
ようになっている。
るようになり、プラズマが生成されるようになっている
。この場合、ターゲット7の前面には永久磁石8により
マグネトロン磁場が発生しており1局部的に高密度のプ
ラズマが生じるようになっており、これによりスパッタ
された粒子は基板ホルダ13におけるターゲット部2側
の面に支持された基板14面に付着して薄膜を形成する
ようになっている。
そして、基板14が支持された側の基板ホルダ13面に
は、前記基板14を挾持するように前記基板14の両脇
にはそれぞれ棒磁石15が配置され、これらは平行にか
つ異なる磁極を対向させた一対の棒磁石15を構成して
いる。前記棒磁石15は、第2図に示すように、その長
さ悲をより長く、間隔dをより短かくすることが効果的
である。たとえば、長さaは基板14の直径の1.5倍
が適当である。
は、前記基板14を挾持するように前記基板14の両脇
にはそれぞれ棒磁石15が配置され、これらは平行にか
つ異なる磁極を対向させた一対の棒磁石15を構成して
いる。前記棒磁石15は、第2図に示すように、その長
さ悲をより長く、間隔dをより短かくすることが効果的
である。たとえば、長さaは基板14の直径の1.5倍
が適当である。
このように、基板14の同一平面内において。
前記基板14を挾み、基板14の両側にそれぞれ棒磁石
15を平行に配置すれば、前記棒磁石15間における前
記平面上には平行な磁束が生ずることになる。
15を平行に配置すれば、前記棒磁石15間における前
記平面上には平行な磁束が生ずることになる。
このため、前記基板14面上に形成される磁性膜はその
一軸異方性の向きを精度よく一方向に揃えることができ
るようになる。たとえば前記磁性膜を磁気ヘッドのコア
材料に用いられるパーマロイ膜とすれば二高度な磁気特
性を有するものが得られるようになる。
一軸異方性の向きを精度よく一方向に揃えることができ
るようになる。たとえば前記磁性膜を磁気ヘッドのコア
材料に用いられるパーマロイ膜とすれば二高度な磁気特
性を有するものが得られるようになる。
上述した実施例では、基板14を1枚とし、この基板1
4の両側に棒磁石15を配置したものであるが、第3@
に示すように、2枚の基板14を配置しそれぞれの中心
を結ぶ直線と平行になるように、前記2枚の基板14の
両側にそれぞれ棒磁石15を配置するようにしてもよい
ことはいうまでもない、この場合、各棒磁石15は第2
図に示したものよりも長くすることはもちろんである。
4の両側に棒磁石15を配置したものであるが、第3@
に示すように、2枚の基板14を配置しそれぞれの中心
を結ぶ直線と平行になるように、前記2枚の基板14の
両側にそれぞれ棒磁石15を配置するようにしてもよい
ことはいうまでもない、この場合、各棒磁石15は第2
図に示したものよりも長くすることはもちろんである。
また、第4図は、同じように2枚の基板14を配置した
場合を示したものであるが、各基板14の中心を結ぶ線
と直交するように前記2枚の基板14の面側にそれぞれ
棒磁石15を配置するようにしてもよい、この場合にお
いて、第5図に示すように、各基板14の間に他の棒磁
石16を配置すればより効果的になる。前記棒磁石16
は両側の棒磁石15に比較して磁力の弱いものであって
もよく、また幅の狭いものであってもよい。
場合を示したものであるが、各基板14の中心を結ぶ線
と直交するように前記2枚の基板14の面側にそれぞれ
棒磁石15を配置するようにしてもよい、この場合にお
いて、第5図に示すように、各基板14の間に他の棒磁
石16を配置すればより効果的になる。前記棒磁石16
は両側の棒磁石15に比較して磁力の弱いものであって
もよく、また幅の狭いものであってもよい。
なお、磁場の平行性については上述の通りであるが、強
さの問題では、膜の一軸異方性だけを考えたときは強い
程良いが、今度は逆に基板から離れた点での磁場が強く
なりプラズマの偏りを生じて膜の不均質の原因となる。
さの問題では、膜の一軸異方性だけを考えたときは強い
程良いが、今度は逆に基板から離れた点での磁場が強く
なりプラズマの偏りを生じて膜の不均質の原因となる。
これらの検討の結果磁石の強さ、すなわち磁石の幅と厚
さに最適値があり、経験的には図示の如き細長い形状が
最も良かった。
さに最適値があり、経験的には図示の如き細長い形状が
最も良かった。
膜の均質性を得るうえで、基板をその中心軸の廻わりに
回転させる自転運動、また複数の基板をその全体の中心
の廻わりに回転させる公転運動。
回転させる自転運動、また複数の基板をその全体の中心
の廻わりに回転させる公転運動。
さらにその両者を同時に行なう自公転運動は有効である
。自転運動は第1WIにおいて回転真空シール部12、
外部回転駆動部17を設けることにより図中に記す矢印
18の如き回転運動で実現できる。
。自転運動は第1WIにおいて回転真空シール部12、
外部回転駆動部17を設けることにより図中に記す矢印
18の如き回転運動で実現できる。
自公転機構の構成を断面図を第6図、平面図を第7図に
示す、これは上記の構成に加え、真空容器1に取付けた
大径内歯車2o、基板ホルダ23の外周部に歯車部21
を設けこれらを噛合わせ、さらに回転摺動支持部22を
介して公転部24に取付けたものである。
示す、これは上記の構成に加え、真空容器1に取付けた
大径内歯車2o、基板ホルダ23の外周部に歯車部21
を設けこれらを噛合わせ、さらに回転摺動支持部22を
介して公転部24に取付けたものである。
このようにすることにより、外部回転駆動部17で公転
部24を矢印19方向に回転させると。
部24を矢印19方向に回転させると。
基板ホルダ3は歯車部21の効果により矢印20の回転
運動を実現することが可能となる。このとき膜のステッ
プカバレッジすなわち基板面の平坦部と傾斜部の膜厚の
比を改善する目的で、その支持軸25を傾けて保持する
ことも可能である。ターゲットは基板に対向する位置に
複数個並べる。
運動を実現することが可能となる。このとき膜のステッ
プカバレッジすなわち基板面の平坦部と傾斜部の膜厚の
比を改善する目的で、その支持軸25を傾けて保持する
ことも可能である。ターゲットは基板に対向する位置に
複数個並べる。
大径ターゲットを用いる、あるいはリング形状とする等
積々の方式があり目的等に応じて使い分けられる。
積々の方式があり目的等に応じて使い分けられる。
さらに第5図の異なる変形例として第8図の如き構成も
可能となる。これは断面が略円形または多角形のドラム
状基板ホルダ26に基板14および磁石15を交互に配
置したものを、その軸をターゲット17の法線と直交方
向に回転可能に支持し1図示しない外部回転摺動機構に
より矢印26の如く回転させるものである。
可能となる。これは断面が略円形または多角形のドラム
状基板ホルダ26に基板14および磁石15を交互に配
置したものを、その軸をターゲット17の法線と直交方
向に回転可能に支持し1図示しない外部回転摺動機構に
より矢印26の如く回転させるものである。
なお、スパッタの雰囲気ガス圧が超高真空に近づくにつ
れ、磁石表面からの放出ガスによる真空汚染が問題とな
ってくる。これに対しては第9図に示すように、磁石1
5をステンレス鋼等比較的放出ガスの少ない材料で作っ
た容器27に溶接または真空シール等の手段で封入し対
応させることができる。
れ、磁石表面からの放出ガスによる真空汚染が問題とな
ってくる。これに対しては第9図に示すように、磁石1
5をステンレス鋼等比較的放出ガスの少ない材料で作っ
た容器27に溶接または真空シール等の手段で封入し対
応させることができる。
以上述べた如く本発明に従えば、基板に平行な磁場を印
加することにより一軸異方性を有する優れた磁気特性を
もつ磁性体膜を得ることができる。
加することにより一軸異方性を有する優れた磁気特性を
もつ磁性体膜を得ることができる。
また、前記平行な磁場として棒磁石を使用しているため
、基板の配置状態にかかわらず、充分な効果を得るため
該棒磁石を適宜配置するようにすることができるように
なる。
、基板の配置状態にかかわらず、充分な効果を得るため
該棒磁石を適宜配置するようにすることができるように
なる。
第1図は本発明によるスパッタ装置の一実施例を示す断
面図、第2図は基板ホルダ部における一実施例を示す詳
細平面図、第3図ないし第5図はそれぞれ基板ホルダ部
における他の実施例を示す詳細平面図、第6図は基板ホ
ルダの駆動機構の他の実施例を示す断面図、第7図は第
6図の平面図。 第8図は基板ホルダの他の実施例を示す斜視図、第9図
は基板ホルダに配置される棒磁石の他の実施例を示す断
面図である。 1・・・容器、2・・・ターゲット部、3・・・基板部
、13・・・基板ホルダ、14・・・基板、15.16
・・・棒磁石。
面図、第2図は基板ホルダ部における一実施例を示す詳
細平面図、第3図ないし第5図はそれぞれ基板ホルダ部
における他の実施例を示す詳細平面図、第6図は基板ホ
ルダの駆動機構の他の実施例を示す断面図、第7図は第
6図の平面図。 第8図は基板ホルダの他の実施例を示す斜視図、第9図
は基板ホルダに配置される棒磁石の他の実施例を示す断
面図である。 1・・・容器、2・・・ターゲット部、3・・・基板部
、13・・・基板ホルダ、14・・・基板、15.16
・・・棒磁石。
Claims (1)
- 1、プラズマを収束させる磁界を備えたスパッタ装置の
基板材を固定する基板ホルダにあって、所定のギャップ
を介してそれぞれ平行配置させた棒磁石が配置され、前
記各棒磁石を含む平面内の前記ギャップ間に前記基板材
を配置させてなることを特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12887185A JPS61288067A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12887185A JPS61288067A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | スパツタ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61288067A true JPS61288067A (ja) | 1986-12-18 |
JPH0359139B2 JPH0359139B2 (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=14995422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12887185A Granted JPS61288067A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61288067A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0295649A2 (en) * | 1987-06-16 | 1988-12-21 | Hitachi, Ltd. | Magnetron sputter apparatus and method for forming films by using the same apparatus |
EP0435838A2 (en) * | 1989-12-19 | 1991-07-03 | International Business Machines Corporation | Sputtering apparatus |
US6290824B1 (en) * | 1992-10-28 | 2001-09-18 | Hitachi, Ltd. | Magnetic film forming system |
US6491802B2 (en) | 1992-10-28 | 2002-12-10 | Hitachi, Ltd. | Magnetic film forming system |
KR100550094B1 (ko) * | 2003-05-28 | 2006-02-08 | 주식회사 솔고 바이오메디칼 | 3차원 구조물에 백금을 코팅하기 위해 사용되는 홀더 |
US11111577B2 (en) * | 2016-03-29 | 2021-09-07 | Ulvac, Inc. | Film-forming apparatus and film-forming method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5540597U (ja) * | 1978-09-11 | 1980-03-15 | ||
JPS5591975A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | Seiko Epson Corp | Thin film forming method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5191300A (en) * | 1975-02-10 | 1976-08-10 | Sutebiosaido no seiseihoho |
-
1985
- 1985-06-13 JP JP12887185A patent/JPS61288067A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0295649A3 (en) * | 1987-06-16 | 1990-05-09 | Hitachi, Ltd. | Magnetron sputter apparatus and method for forming films by using the same apparatus |
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US11111577B2 (en) * | 2016-03-29 | 2021-09-07 | Ulvac, Inc. | Film-forming apparatus and film-forming method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0359139B2 (ja) | 1991-09-09 |
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