JPS62195109A - スパツタ装置 - Google Patents

スパツタ装置

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JPS62195109A
JPS62195109A JP3692686A JP3692686A JPS62195109A JP S62195109 A JPS62195109 A JP S62195109A JP 3692686 A JP3692686 A JP 3692686A JP 3692686 A JP3692686 A JP 3692686A JP S62195109 A JPS62195109 A JP S62195109A
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JP
Japan
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sputtered
magnetic field
target
leakage magnetic
maximum value
Prior art date
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Pending
Application number
JP3692686A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuya Mitsuoka
光岡 勝也
Yuzo Kozono
小園 裕三
Takao Imagawa
尊雄 今川
Mitsuo Sato
佐藤 満雄
Akira Kumagai
昭 熊谷
Masaaki Sano
雅章 佐野
Shinichi Hara
真一 原
Tadashi Sato
忠 佐藤
Shinji Narushige
成重 真治
Masanobu Hanazono
雅信 華園
Hidetsugu Setoyama
英嗣 瀬戸山
Keiji Arimatsu
有松 啓示
Tetsuo Kobayashi
哲夫 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3692686A priority Critical patent/JPS62195109A/ja
Publication of JPS62195109A publication Critical patent/JPS62195109A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜磁気ヘッド用コア材料、磁気的感知デバ
イス等に用いるのに好適な磁性薄;模を形成するスパッ
タ装置に関する。
〔従来技術〕
近年、磁気デバイスの材料には約811【量パーセント
Nj−Fe合金(パーマロイ)が主に使用されている。
従来、パーマロイ等の磁性薄膜の磁気特性は、主に磁気
弾性効果に左右されているため、薄膜形成において磁歪
定数を10−′オーダの精度で制御し、磁気弾性効果を
無視できるようにする事が試みられてきた。磁性薄膜の
形成法として他にメッキ法、蒸着法があるが、磁歪定数
を精度よく制御できる手法としてスパッタリング法がす
ぐれている。
従来のスパッタ装置として特開昭55−54570号公
報、特開昭56−25967号公報等に記載のものがあ
る。これらは、マグネ1−ロン磁界な利用して高速に薄
膜を形成できるようにしたものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、従来のスパッタ装置は磁気装置からスパッタ
リングされる被スパッタ部材側への漏洩磁界の分布につ
いては考慮されていないため、形成された薄膜には一軸
異方性を安定に付与できないと共に膜厚にバラツキを生
じやすいという問題があった。
本発明の目的は、薄膜に一軸異方性を安定して付与でき
旧っ膜厚にバラツキの生じにくいスパッタ装置を提供せ
んとするものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、タ
ーゲットを被スパッタ部材より大径に形成すると共に、
磁気装置から被スパッタ部材側への漏洩磁界の最大値位
置を被スパッタ部材の外周外位置とすることにより、ス
パッタされる被スパッタ部材に対する漏洩磁界の影響を
小さくし、これにより薄膜の一軸異方性の付与を安定化
すると共に膜厚の均一化を図ったものである。
〔実施例〕
第1図は本発明に係るスパッタ電極と漏洩磁界の分布を
示す概略図である。磁気装置Iはマグネトロン磁石2,
3により形成されている。一方のマグネトロン磁石2が
内側磁極、他方のマグネ1へロン磁石3が外側磁極とな
っている。この磁気装置]の」−面に陰極電位の磁性体
ターゲット4が設置されている。磁気装置1とターゲッ
ト4はアースシールド板5により側面が離間して囲われ
ており、更にターゲラ1〜4」二面の周縁部を被うよう
に被い部6が折曲形成されている。磁気装置41は冷却
のため水中に設けられている。ターゲラ1へ4の−I一
方にはスパッタされる被スパッタ部材7が配設されてい
る。本発明におけるターゲラ1〜4は、この被スパッタ
部材7より大径に形成されている。
そして、磁気装置1から被スパッタ部材7側への漏洩磁
界の最大値位置が被スパッタ部材7の外周8より外側位
置となるように形成されている。漏洩磁界の最大値をH
max、その中心からの距離をWとすると、Hmaxは
磁気装置1の両マグネッhロン磁石2,3の中間となる
ため、Wが被スパン夕部材7の外周8外となる位置に両
マグネッ1〜ロン磁石2,3が設置されている。具体的
なHmaxの大きさ、磁界分布曲線の形は両マグネッ1
−ロン磁石2,3の形状、その離間距離さらにターゲッ
ト4の材料、その厚さ等により定まる。尚、前記磁気装
置1、ターゲット4及び被スパッタ部材7等は真空室(
図示せず)に配設されている。
Hmaxの値は400Oe以上にするのが望ましい。一
般に磁性膜の磁気特性は組成、膜厚、膜形成条件(被ス
パッタ材の温度、膜形成速度、真空度等)、下地及び膜
形成後の熱処理によって変わる事が知られている。保磁
力は一軸異方性が付与された磁性膜の中でも磁気異方性
に大いに依存している。この磁気異方性は磁気弾性効果
、方向性規則格子による効果、結晶磁気異方性の効果、
形状異方性の効果等が関係する。一般に膜の異方性は前
記各効果の総和として与えられる。ところで、磁性膜の
低保磁力化には異方性を全て小さくする必要がある。ス
パッタリング法で形成したパーマロイ膜の異方性は、ス
パッタリング時のアルゴンカス圧に依存することを見出
した。第2図はスパッタリング法で形成したパーマロイ
膜の保磁力とアルゴンガス圧との関係を示す。この結果
より、スパッタリング時のアルゴンガス圧が5X10−
4T orr以下の高真空側で形成すると、得られるパ
ーマロイ膜の保磁力は0.6Oe以下と小さくなる。た
だし、アルゴンガス圧が10−!′Torr以上の高真
空側では保磁力は小さいが放電が不安定なため安定して
膜を得にくい。以」−のことから、Hmaxを400O
e以上とすることにより10’−’T。
rr台のアルゴンガス圧力下で安定した放電を得ること
ができる。
第1図において、ターゲット4の端部における漏洩磁界
の強さをHesとすると、このHesは50Oe以下と
なるように磁気装置1、ターゲラ1〜の材料及び板厚等
を選定するのが望ましい。これにより放電の安定性を高
めることができる。前記被い部6のターゲット4を被う
長さをQe、この被い部6とターゲラ1〜4との間隔を
Qgとすると、Qeを5−.1.5 mm、Qeを2−
6 +nmとすることにより放電の安定性をより一層高
めることかできる。
また、漏洩磁界が200Oe以−1−となる範囲をQ 
21111とすると、このQ211(1を20nvn以
−ににするとターゲット4の利用効率を高めることがで
きる。
すな才)ち、マグネトロン型スパッタリングではターゲ
ット表面から漏洩する磁界の最大値位置にプラズマか集
中し、ターゲラ1〜かより−・層スパッタされ堀り削ら
れる。従って、使用していくうちに掘り込み斌が多くな
りターゲラ1へ寿命が低下する。
そこで、Q 200を20nwn以上にしておけば、タ
ーゲラ1〜使用前後での漏洩磁界の差が小さくなり、タ
ーゲラ1〜の寿命を長くすることができる。
(実施例1) 第3図示した如く、IImax= 700 Oe、He
5=1.OOe、  Q2oo=35nwn、マクネト
ロン磁石3とターゲラ1〜4の端面との距離をLとする
と、とのT、 = 32 mm、 ’W−68+nmと
した場合、2×10−4〜1.0 ” T orr台の
ガス圧で放電を安定して行なえ、形成されたパーマロイ
膜には一軸異方性が付与できた。第5図はターゲット4
の利用効率を示す図で、ターゲット使用内ifに苅し、
使用後の漏洩磁界のHmaXが約1.5倍程度におさえ
られている。
(実施例2) 第4図に示した如く、Hmax= 550 Oe。
He5=100Oe、Q2oo=25nwn、L==9
nwn、W=95nwnとする場合、I X 10−4
−1. O−”Torr台のガス圧で放電を安定して行
なえ、形成された!IQに一軸異方性を付与できた。第
6図は本実施例の場合のターゲット利用効率を示す図で
、本実施例ではターゲラ1−使用前後で漏洩磁界のIl
maxが約2.5倍程度となっている。前記実施例1の
02110(=35nwn)より小さいため、ターゲッ
ト使用Mif後における漏洩磁界の差が大きくなってい
る。
(比較例) 第7図に示した如く、Hmax= 70 Oe、He5
=150 Oe+ l12+111= 01@、L= 
10mm、W= 23+nmとした場合、放電可能ガス
圧は8 X ’1. O−”〜5X1、0−” Tor
rであり、形成されたパーマロイ膜に一軸異方性を付与
することはできなかった。更に、ターゲラl−へ印加す
る高周波電力の反射波Prが進行波Pfに比べて15%
も生じ、電力効率も低かった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ターゲットを被スパッタ部材より大径
に形成すると共に、磁気装置から被スパッタ部材側への
漏洩磁界の最大値位置を被スパッタ部材の外周外位置と
なるようにしたので、スパッタされる被スパッタ部材に
対する漏洩磁界の影響を小さくすることができる。従っ
て、形成される薄膜の一軸異方性を安定的に付与するこ
とができると共に、膜厚の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るスパッタ電極と漏洩磁界の分布を
示す概略図、第2図は厚さ2μmのパーマロイ膜での困
難軸方向の保磁力とスパッタリング時のアルゴンガス圧
力との関係を示す図、第3図と第4図はそれぞれ異なる
実施例における漏洩磁界の分布図、第5図は第3図の実
施例のターゲット利用効率を説明するための漏洩磁界分
布図、第6図は第4図の実施例のターゲラ1〜利川効率
を説明するための漏洩磁界分布図、第7図は比較例とし
て従来例の漏洩磁界分布図を示す。 1・・・磁気装置、4・・・ターゲット、7・・被スパ
ッタ部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、真空室と、該真空室内に配設されたターゲットと、
    該ターゲットの被スパッタ部材と反対側に設けられた磁
    気装置とからなるスパッタ装置において、前記ターゲッ
    トを前記被スパッタ部材より大径に形成すると共に、前
    記磁気装置から被スパッタ部材側への漏洩磁界の最大値
    位置を被スパッタ部材の外周外位置としたことを特徴と
    するスパッタ装置。 2、特許請求の範囲第1項において、漏洩磁界の最大値
    を400Oe以上としたスパッタ装置。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項において、ターゲ
    ット端部における漏洩磁界の強さを50Oe以下とした
    スパッタ装置。 4、特許請求の範囲第1項又は第2項又は第3項におい
    て、漏洩磁界が200Oe以上となる範囲が20mm以
    上としたスパッタ装置。
JP3692686A 1986-02-21 1986-02-21 スパツタ装置 Pending JPS62195109A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0584768A1 (en) * 1992-08-24 1994-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for making soft magnetic film
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JP2013082961A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Ulvac Japan Ltd スパッタ装置

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