JPH01290144A - 磁気―光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製造方法及び装置 - Google Patents

磁気―光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製造方法及び装置

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JPH01290144A
JPH01290144A JP1002668A JP266889A JPH01290144A JP H01290144 A JPH01290144 A JP H01290144A JP 1002668 A JP1002668 A JP 1002668A JP 266889 A JP266889 A JP 266889A JP H01290144 A JPH01290144 A JP H01290144A
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Eberhard Schultheiss
シュルトハアイス エベルハイド
Peter Wirz
ビルツ ペーター
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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】 本発明はマグネトロンスパッタリング装置により基板上
に層状に被着し得る種々の異なる化学材料を用いて磁気
一光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアを
製造する方法に関するものである。
磁気−光学現象に基づくデータ記憶(録)は、同一キャ
リア上のデータを除去して新たに書込む磁気データ記録
の利点と、例えばデータキャリア上にデータヘッドが衝
突して不所望なデータ消去が行われるのを防止する純粋
な光学的データ記憶の利点とが組み合わさったものであ
る。又、磁気−光学記憶を行うことにより、5X108
ビツト/。1!程度のギガバイト記憶ディスクを製造す
る極めて高密度の記憶を達成することができる。
この磁気−光学記憶では、磁界を通過する偏光及び強磁
性面で反対した偏光が偏光面を一回転すると言う事実(
ファラデー効果及び磁気−光学力−効果)を利用する。
所定の材料に対する偏光面の回転量は磁化の単一関数と
なる。かかる効果を得るためには、希土類(511p、
  70Yb)の元素及び遷移金属群(t@p Cta
NH)の元素の主として二元、三元又は四元合金より成
る磁気層をスパッタリングにより形成する(マークエッ
チフライデル、ジャーナルオブバキューム ソサイエテ
ィテクノロジー、A4 (3)、1986年、第558
頁参照)。これらの合金は、直流又は無線周波スパッタ
リング処理で、好適な基板上にアモルファス薄膜の形状
に被着する(ホン、ジヨウシイ、ファンドーパ−、ナカ
ハラ、ベーコンガラガーによる論文〃直流マグネトロン
及びダイオードスパッター多結晶Fe及びアモルファス
Tb(FeCo)フィルム〃モルフォロジー アンド 
マグネチックブロバティズ、ジャーナル オブ アプラ
イド フィジックス 59 (2)、1986年第55
1〜556頁参照)。この場合、まず最初、強磁性層の
150℃近くのキューリー及び補償温度を目標としてい
る。更に磁気−光学カー効果はできるだけ太き(する必
要がある。このことは、反射領域の一方向又は他方向へ
の磁化配向に依存する偏光方向の回転角を大きくする必
要があることを示す。この層は強磁性システムの補償点
の領域でレーザにより加熱し、磁界内で配向をかけるよ
うにする。この情報を読み出すためには、強度が十分に
弱く、直線偏光されたレーザ光を用いる。従ってその配
向は、磁気−光学カー効果によって回転し、その回転方
向は検光子によって決める。即ち、これには記憶された
情報が含まれる(ハンスーガード セブリン〃スパッテ
ルン ディエルッガング デューナー シヒテン、ソア
イトシュリフト フィシツク イン ウンゼラーソアイ
ト、17.1986年第71〜79頁、特に第77〜7
8頁参照)。この種の磁気−光学記憶装置を製造する際
の大きな問題点は層の酸化感度である。従って追加の層
によって浸食及び摩耗を保護する必要がある。この目的
は実際上、金属層又は誘電体層例えばAQ、AQN又は
Si3N4によって満足させることができる。
合金の出発材料、即ち、希土類金属及び遷移金属はそれ
自体で強磁性状態を有するが、これら出発材料の合金は
フェリ磁性状態を有する。即ち、その一部分が互いに強
磁性状態にある希土類金属及び遷移金属は互いに反強磁
性的に相互結合する。
合金属の磁化特性は軟室磁石の磁化特性と一致する。こ
れら合金属は高い直角度(〜1)のほかに、層の表面に
垂直な強い磁気異方性(Ku〜106エルグ/c3)を
有する。希土類金属及び遷移金属の薄層の磁気特性に対
する他の特性は、例えば常温、補償温度T comp及
びキューリー温度Tcニオケル保磁力Hcである。ここ
に言う保磁力とは、磁束密度Bを再び零にする負の磁界
強度Hcを意味するものとする。又、キューリー温度T
cとは材料の強磁性特性が消失する温度を意味するもの
とする。
キューリー温度Tc以上では自発磁化が完全に消失して
今までの強磁性材料が常磁性材料と同様の特性を有する
ようになる。補償温度T compとは合金の一方の材
料の正の磁化と合金の他方の材料の負の磁化との和のた
め、合金の磁化が零となる一温度を意味する。この補償
温度T compでは磁化も完全に消失するが、キュー
リー温度と対比するに個別の材料の磁気状態は保持され
るようになる。
希土類金属及び遷移金属は磁化方向が相違すると共に磁
化量の温度依存性も相違するため全合金系の磁化の代表
的な温度依存性が生じるようになる。これがため、合金
内の希土類金属と遷移金属との分量を規定するのが極め
て重要である。又、 ′個別の元素のプレートを組み合
わせたターゲット、いわゆるモザイクターゲットを用い
て合金層内の希土類金属及び遷移金属の分量を決め得る
ようにしたスパッタシステムは既知である。しかし、か
かるターゲットの調査は行われているにもかかわらず、
製造条件のため、組成が著しく変動することを確かめた
。又ターゲットの浸食過程においてレーストラックの粒
子放射特性がプラズマ中の個々の元素の分布におよぼす
種々の影響で変化するようになる。これらの影響のため
製造した機能層が変動したり、長期間ドリフトするよう
になる。
更に適当な焼結及び合金ターゲットを用いて出発材料の
分量を決めることも既知である(エッチ。
ビー、デー、シー、デイサ−ティジョン、カーネキー 
 −メロン ユニバーシティ、ピッツバーグCA (S
IC:PA) 、 U、 S、 A、 1987年参照
)。この場合補償温度(及び常温保磁力)はスパッタガ
ス圧力を介して、及びダイオードスパッタリングの場合
には基板バイアスを介しである限度内で変化し得ること
を確かめた。
しかし、既知の方法の欠点は、マグネトロンスパッタリ
ング中処理圧力が変化すると合金薄層のミクロ構体が不
所望に変化するようになるこである。更にダイオードス
パッタリングにおける特定の割合が比較的低くなり、極
めて高いターゲット電圧を必要とするようになる。又、
製造装置に基板バイアスを印加するのは技術的に容易で
はなく、高周波バイアスの場合にはプロセスの安定性が
損なわれるようになる。更に又、層内のAr原子の濃度
が高いため、得られた合金層の磁気特性が長期間安定と
ならな(なる。
又、磁石系及びターゲットプレートの相対位置を連続的
に変化させてターゲットプレートの消費を一層均一とす
ることも既知である(DE−O32735525、DE
−033047113又はUSP4426264号公報
参照)。しかし。この場合、被着すべき合金の組成を正
確に決め得るようにした手段は同等記載されてはいない
更に、多重成分ターゲットにおける発生ターゲット原子
の角度分布が個別の成分に対し相違し得ると共にこれに
より装置の幾何学的形状が層の成分に影響を及ぼすよう
になることも既知である(フィシツク イン ウンゼレ
ル ツァイト、ロックジット、第74〜75頁参照)。
又、磁性及び非磁性ターゲット材料に好適で、従って基
板の大きな区域を連続的に被覆し、層の厚さ方向の分布
を著しく均一とし、単一電流源のみで作動し得るスパッ
タリング陰極も既知である(EP0253344A2)
。このスパッタリング陰極は少なくとも3つの磁石ユニ
ットを互いに内挿した状態で具え、かつ機械的な調整装
置を設け、これにより1つの磁石ヨークと少なくとも1
つの磁石ユニットとの間の磁束を、磁石ヨークと残りの
磁石ユニットとの間の磁束に対して変化し得るようにし
ている。
最後に、Pb、Ti及びLaの酸化物より成りPbとT
iとのモル比を特定の範囲内で一定にした強誘薄膜の電
気−光学効果を改善する装置も既知である(パテント 
アブストラクト オブ ジャパン、1984年6月8日
、第8巻、第122号JP−O3(特開昭59−350
98参照)0 この場合Pb、Ti及びLaの粉末酸化
物を互いに混合し。焼成し、スパッタリングして粉末を
ターゲットとして用い基板上に薄膜を形し得るようにす
る。pb及びTiのモル比は好適には0.65<Pb/
Ti<0.90とする。これがためかくして形成した強
誘電単結晶薄膜の電気−光学効果は改善され、光スイツ
チング材料として用いることができるものである。
本発明の目的は、マグネトロン装置を用いて基板上に被
着する合金の種々の材料の分量を正確に決定せんとする
ものにある。
本発明は、マグネトロンスパッタリング装置により基板
上に層状に被着し得る種々の異なる科学材料を用いて磁
気光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアを
製造するに当たり、前記層の化学組成を、前記マグネト
ロンの磁界を特定のごとく設定することにより決めるよ
うにしたことを特徴とする。
本発明による利点は、特に合金を形成する材料の特定の
分量を、マグネトロンの磁界を簡単に変化させて制御し
得る点にある。これがため、磁気−光学ターゲットの利
用が制限される製造MO(磁気−光学)機能層の組成の
変動又は長期のドリフトを調整することができる。マグ
ネトロンの陰極の磁界が減衰すると、製造した合金層の
希土類金属の分量が増大する。磁界組成特性は開口絞り
幅の関数となる。所定のターゲット組成に対し、保磁力
He及び温度の相関が既知である場合には、装置に設け
られたカー磁力計によって保磁力Hcを測定することに
より合金層の組成を決めるこできる。又、本発明によれ
ば、補償温度を例えば、多くのユーザの所望値であるT
 comp= 300 Kに固定することができる。
又、本発明は、装置の幾何学的形状及び合金ターゲット
の元素の種々の角度分布によって、これらが特に組成値
を変化し、従って磁気薄膜の磁気特性を変化するため、
スパッタリング処理中薄膜の組成を変化させることがで
きると言う事実を利用するものである。これがため、合
金層の形成及び調整の直後の磁気特性を検出する。又、
開口絞りとマグネトロンの磁気強度とは共働させるのが
有利である。更に、本発明の更に他の利点は、ターゲッ
トをその全表面に亘り均一に構成し、従って他の材料の
リングターゲットを必要とせず、これによりターゲット
の動作寿命を延長させることができる。
図面につき本発明を説明する。
第1図に示すマグネトロン陰極スパッタリング装置1は
基板支持体2に対向して配設し、基板支持体2の背後に
はスクリーン3を位置させる。又、基板支持体2上には
被覆すべき基板4を配設する。
陰極スパッタリング装置1には陰極構体5を設け、この
陰極構体5には実際のスパッタリング即ちターゲット陰
極6及び陰極皿部7を設ける。例えば希土類金属及び遷
移金属の合金より成るスパッタリング陰極6上に、及び
陰極皿部7内には永久磁石8,9及び10を設け、これ
ら永久磁石を共通ヨーク12で閉成させるようにする。
陰極皿部7の底部には陰極冷却用の冷却チャネル27を
設ける。共通ヨーク板12に設けた永久磁石8,9及び
10は冷却しない。これら磁石は周囲の雰囲気内に位置
させるようにする。
陰極皿部7には7ランジ状工ツジ部分13を設け、これ
を陰極チェンバ28のカバー15に連絡し、この陰極チ
ェンバ28は0リングの形態の絶縁体14を介して接地
電位に保持する。このカバー15は大きな吸引断面区域
を介して1つ以上のポンプ16及び17に連通し、陰極
チェンバ28を連続的に排気し得るようにする。陰極皿
部7を可変直流電圧源18の負極に電気的に接続し、は
ぼO〜100OVの直流電圧を供給し得るようにする。
スパッタリング陰極6には互いに直角に延在する2つの
シャンク21及び22を配置し一方のシャンク21を導
電性連結片23を介して陰極チェンバ28の一方の側壁
24に連結する。従ってこれらシャンク21及び22は
接地電位にある。
又、シャンク22には直径Sの開口25を設け、従って
これは絞りとして作用する。この絞りは例えば連結片2
3を介して交換自在とし、又、直径Sに対して調整自在
とし、これは第1図には更に詳細に示さない。この開口
絞り25の寸法Sはスパッタされた合金の組成に影響を
あたえるものである。
開口絞りの幅Sは全体に亘ってあらかじめ設定して陰極
の全長に亘り、移送方向に垂直に補償温度を均一に発生
させる必要がある。このあらかじめの設定は作動中変化
しない。従って処理に必要なガスはガス源31及び32
から到来し、制御弁33おび34を介して陰極チェンバ
28に到来する。ガスとしては例えばアルゴンを用いる
本発明ではマグネトロン陰極スパッタリング装置1の磁
界40は2部分の磁界41おび42より成り、変化しな
い。これは例えば可変磁石リフト装置37を陰極構体5
に連結することにより行う。
しかし、他の手段を用いて磁界を変化させることもでき
る。マグネトロンの磁界40は、ロッド11等により永
久磁石8,9及び10の位置をタイヤ6の表面に対して
変化させて、その幾何学的形状に対してではな(、その
強度に対して変化させるようにする。陰極7の磁界40
によって電圧源18から陰極7に印加する電圧を決める
ようにする。
スパッタされた合金の分量を同一割合に保持するために
は、被着された合金層の磁気特性を磁力計によって連続
的に測定する。
これら磁気特性を測定するためには特定のカー磁力計5
1.58を設け、この磁力計は実際には基板支持体2の
近くに配設されているにもかかわらず、説明の便宜上図
の上側部分に示す。基板4を載置した基板支持体2も第
1図の上側部分に示す。このカー磁力計はヘッド51と
、温度計58と測定用磁石54とで構成する。ヘッド5
1にはレーザ50並びに光測定装置55.56及び57
を設ける。このカー磁力計によって基板4の個所53に
形成した合金層のカー磁化曲線を測定する。
基板支持体2は2個の駆動ローラ20,26によって移
送する。カー磁力計510び58はパーソナル コンピ
ュータ59により制御し、この際コンピュータ59は電
流源60を介してあらかじめ選定し得るステップで測定
磁石54の磁界を変化させる。各ステップにおいてレー
ザ50から発生し基板支持体2のサンプル表面で反射さ
れた偏光のカー回転をパーソナルコン ピユータ59に
記憶する。この記憶はウーラストン プリズム55及び
2個のフォト ダイオード56.57によって行う。こ
れら2個のフォト ダイオード56,57の電気信号か
ら電子回路62により測定した光の偏向度を決めるよう
にする。また、個所53のサンプル温度及び光学温度計
58は同時に測定されるため、パーソナル コンピュー
タ59は適正位置で保磁力の適合度から補償温度を決め
ることができる。補償温度の値を主コンピユータ63に
供給して、これにより補償温度T compの電流値と
、特定の製品に対するあらかじめ設定した所望の電流値
とを比較する。次いで例えばDE−O33047113
号明細書又はUSP4 426号明細書から既知の磁石
リフトシステムにより第3゜4及び5図に示すグラフを
参照して調整を行う。
即ち、磁石リフト システム37によって磁石8゜9及
び10の位置を変化させて陰極6を適宜の電圧に駆動す
る。ターゲット電圧はターゲットの表面に印加される磁
界の強さの目安である。
動作中のパーソナル コンピュータに与えられる情報は
モニタ61によって表示する。例えば次の情報、即ち測
定された磁化曲線、保磁力Hc、カー角度、磁力計の動
作状態及び製造処理の初期のデータ等を表示する。
電子回路62は測定へラド51の2個のフォトダイオー
ド56.57の信号を増大して次式で示す関係を得る。
(ダイオード56の信号強さ−ダイオード57の信号強
さ)/(両ダイオードの信号強さの和)上式の関係は、
パーソナル コンピュータ59が計算するスパッタリン
グされた合金層のカー回転の直接の目安となる。
主コンピユータ63によって全コーチイン装置を制御し
、特に磁石リフトシステムを通る陰極電圧の制御及びス
パッタ電流源を通る陰極電力密度の制御は重要である。
陰極電圧Ukと、補償温度T comp−、絞りギャッ
プ幅S、ターゲット浸食及びスパッタ速度SRとの上述
した関係を以下図面により更に詳細に説明する。
第2図は磁気モーメントを温度の関数として示す。図中
曲線Aは希土類金属の特性を示す。この曲線から明らか
なように希土類金属の磁気モーメントは、低温度で極め
て高い正の値MsEとなり、温度が上昇するにつれて急
激に減少し、キューリー温度Tcurieで零値となる
遷移金属の磁気特性を曲線Bで示す。この場合にも磁気
モーメントMmは温度が増大するにつれて比較的高い負
の値から減少しキューリー温度Tcurieで零値とな
る。
この際、希土類金属及び遷移金属の磁気モーメントは互
いに逆の符号を有していることが重要である。これがた
め、合金の総合特性は補償温度Tcompまで希土類金
属が優勢であり、この補償温度を過ぎると遷移金属が優
勢となる。この総合特性を曲線Cで示す。この特性が強
磁性系の特性である。これがため、合金は個別の合金の
成分の領域の磁気状態が破壊されていないにもかかわら
ず、キューリー温度T curieにおける外部特性を
補償温度T compで示すようになる。
保磁力Hcは補償温度T campで極軌跡を有する。
即ち、補償温度TcolIIpの両側で保磁力は無限大
の値となる。その理由はこの温度で磁化は消失するがエ
ネルギー密度M s * Hcは保持されるからである
。この補償温度T compを周囲温度の値にすると、
この周囲温度ではデータを除去(消去)することはでき
ない。これが所望の状態であり、従って補償温度T c
ampが周囲温度に一致するようにして合金の組成を選
定するのが有利である。
合金の組成に及ぼす補償温度T comp及びキューリ
ー温度Tcurieの依存性は比較的急峻である。
これがため、例えば3元合金TbFeCoの補償温度は
次式で表すことができる。
Tcoo+p(’C)=25+ (x−23)*40又
、キューリー温度は次式で表わされる。
Tcurie(’C) =135+8*yここにXは合
金層の組成のテルビウム分量(原子%)yは同じくコバ
ルトの分量(原子%)である。
これは、合金層のテルビウム又はコバルトの分量が1原
子%だけ変化すると補償温度が40°Cだけシフトしキ
ューリー温度が8℃だけシフトすることを意味する。
磁気−光学ターゲットのスパッタリング特性ニよって、
ターゲット合金の個別の元素がマグネトロンのレースト
ラック前に種々の角度分布を呈する効果を示すことがで
きる。希土類金属のスパッタリング粒子は遷移金属のも
のよりも横方向に−層強く拡張されるか又は中央部に一
層強く集中するようになる。又、周囲の幾何学的形状を
陰性に好適に適合させる場合には基板への粒子の流れの
外側部分がブロックアウトされ得るようになる。
陰極の磁界の変化によってプラズマの幾何学的形状を変
化するため、ブロックアウトされた部分を制御すること
ができる。これが本発明の制御原理の基本である。その
理由は合金属の組成がこれに従って変化するからである
第3図はT b 、、ttF e o、ssc o o
、osツタ−ットの補償温度T compをターゲット
又は陰極電圧Ukの関数として示し、図中種々の曲線は
開口25(第1図)の幅Sを示す。これら曲線から明ら
かなように補償温度T compは、ターゲット電圧が
増大するにつれて、及びギャップ幅が減少するにつれて
増大する。本例では新たなターゲットが常時存在するも
のとする。又、第3図から明らかなように、マグネトロ
ン陰極6の磁界が変化すると保磁力が小さ(なり、これ
は高い陰極電圧によって示すことができる。次いでこれ
により製造した合金の希土類金属の分量を増大する。又
、磁界強度補償温度特性も開口絞り幅Sの関数であるた
め、この開口絞り幅Sを変化させることにより製造した
合金層の補償温を粗く設定することができ、しかも磁界
を変化させることによって微細な調整を行うことができ
る。従って各ギャップ幅に対し種々の補償温度を得るこ
とができる。正規の調整範囲を全部使用すると、他の開
口絞り幅Sに任意に変化させることができる。陰極電圧
はターゲット表面の磁界強度の目安であるため、第3図
の電圧軸も磁界強度軸とみなすことができる。
第4図は補償温度T campをスクリーン22の一定
ギャップSおび浸食ターゲットにおける陰極電圧Ukの
関数として示す。ターゲットの浸食はこの場合50%で
あるものとする。この図から明らかなように、ターゲッ
トの浸食の過程において補償温度T compの陰極電
圧Ukに対する依存性は変化する。これは第3図に示す
場合と相違し、常時新たなターゲットではない。従って
実際には製造中連続的に測定及び再調整する必要がある
。これがため、実際の陰極電圧に基づく調整と比較する
にターゲットの動作寿命を充分に延長させることができ
、これは極めて重要なことである。その理由は磁気−光
学ターゲットが極めて高価であるからである。 第5図
は特定のスパッタ速度を陰極電圧の関数として示す。図
面から明らかなようにスパッタ速度は電圧が増大するに
つれて増大する。
磁気−光学陰極の磁界が変化すると、これにしたがって
特定のスパッタ速度も変化する。しかし、陰極電圧を一
定とした場合に陰極電流のターゲット6に対するエネル
ギー密度を変化させても合金層の磁気特性を変化しない
ため、この問題は、主コンピユータ63によって陰極電
流を再調整することにより処理できる。
又、補償温度を磁石リフト装置の変位の関数として表す
こともできる。しかし、この場合には構成が極めて複雑
となる。その理由は陰極の構成が全く相違するからであ
る。しかし、スパッタリング即ち陰極電圧と、ターゲッ
ト6の元の表面からの磁石8.9及び10のスピンドル
設定距離との間に比例関係が存在すると共に陰極電圧を
作動中極めて信頼し得るように測定し得るため、例えば
USP  4 426 246号明細書に記載されてい
るように、陰極電圧を出力変数として選択することがで
きる。陰極電圧の値を調整中一定に保持するためには補
償温度をも一定とすることができる。このことは、マグ
ネトロンの陰極の種々の構成に対して適用することが、
できる。
又、真空コーティング装置内の磁力計によって測定した
補償温度が所望値に一致するか否かに応じて、コンピュ
ータにより陰極電圧を変化させる必要があり、従ってコ
ントローラによって磁石の距離を再調整する必要がある
。これは閉制御ループに相当する。
【図面の簡単な説明】
第1図は磁界調整装置を有するマグネトロン陰極を示す
構成説明図、 第2図は希土類金属、遷移金属及びその合金の磁気特性
を示す特性説明図、 第3図は補償温度を新たなターゲットに対する陰極電圧
及び開口絞り幅Sの関数として示す特性説明図、 第4図は補償温度を浸食ターゲットの陰極電圧の関数と
して示す特性説明図、 第5図はスパッタ速度を陰極電圧の関数として示す特性
説明図である。 ■ ・・・ マグネトロン陰極スパッタリング装置2 
・・・ 基板支持体 3 ・・・ スクリーン 4 ・・・ 基板 5 ・・・ 陰極構体 6 ・・・ スパッタリングターゲット陰極7 ・・・
 陰極皿部 7、 8. 9  ・・・ 永久磁石 12 ・・・ 共通ヨーク 13 ・・・ フランジ状エツジ部分 14 ・・・ 絶縁体 15 ・・・ カバー 16.17  ・・・ ポンプ 18 ・・・ 電圧源 21.22  ・・・ シャンク 23 ・・・ 連結片 24 ・・・ 側壁 25 ・・・ 開口絞り 27 ・・・ 冷却チャンネル 28 ・・・ 陰極チェンバ 31.32  ・・・ ガス源 33、34  ・・・ 制御弁 40 ・・・ 磁界 41.42  ・・・ 部分磁界 50 ・・・ レーザ 51 ・・・ カー磁力計(ヘッド) 54 ・・・ 測定磁石 55.56.57  ・・・ 光測定装置58 ・・・
 光学温度計 59 ・・・ パーソナル コンピュータ60 ・・・
 電流供給源 61 ・・・ モニタ 62 ・・・ 電子回路 63 ・・・ 主コンピユータ FIG、 1 Tcomp/”C UK/V SR/Acrr+”/Wsec 1110   200   220   2LQ   
 260280   300   320UK/V 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 平成 1年特許願第 2668号 2、発明の名称 磁気一光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリ
アの製造方法及び装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  レイボルド アクティエンゲセルシャフト代
表者  ボルフ デイ−チル バッテンシュラッグ同 
  エリッヒ トウーテ ア、補正の内容 (1)図面を別紙の通り補正する。 8、添付書類の目録

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マグネトロンスパッタリング装置により基板上に層
    状に被着し得る種々の異なる化学材料を用いて磁気−光
    学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアを製造
    するに当たり、前記層の化学組成を、前記マグネトロン
    (1)の磁界を特定のごとく設定することにより決める
    ようにしたことを特徴とする磁気−光学的に記録及び/
    又は消去可能なデータキャリアの製造方法。 2、マグネトロンスパッタリング装置により基板上に層
    状に被着し得る種々の異なる化学材料を用いて磁気−光
    学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアを製造
    するに当たり、前記層の化学組成を、前記マグネトロン
    (1)の開口絞り(22)の寸法(S)を変化させるこ
    とにより決めるようにしたことを特徴とする磁気−光学
    的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製造方
    法。 3、マグネトロンスパッタリング装置により基板上に層
    状に被着し得る種々の異なる化学材料を用いて磁気−光
    学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアを製造
    する装置において、測定装置(51、58)を設け、こ
    れによって前記基板(4)上にスパッタされた層の磁気
    特性を測定すると共に測定装置のパラメータをこれら磁
    気特性の関数として調整するようにしたことを特徴とす
    る磁気−光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャ
    リアの製造装置。 4、前記基板(4)上にスパッタされた層の磁気特性を
    測定するためにカー磁力計(51、58、54)を設け
    るようにしたことを特徴とする請求項3に記載の磁気−
    光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製
    造装置。 5、前記スパッタされた層の保持力(Hc)を前記カー
    磁力計(51、58、54)によって決めるようにした
    ことを特徴とする請求項4に記載の磁気−光学的に記録
    及び/又は消去可能なデータキャリアの製造装置。 6、前記スパッタされた層の温度を温度計(58)によ
    り決めるようにしたことを特徴とする請求項5記載の磁
    気−光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリア
    の製造装置。 7、補償温度は前記スパッタされた層の温度及び保持力
    からデータ処理装置(59)により決めるようにしたこ
    とを特徴とする請求項4〜6のいずれかの項に記載の磁
    気−光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリア
    の製造装置。 8、調整装置を設け、これによりあらかじめ設定した補
    償温度と現在の補償温度とを比較して装置のパラメータ
    を変化させ、現在の補償温度を前記あらかじめ設定した
    補償温度に調整するようにしたことを特徴とする請求項
    4〜7のいずれかの項に記載の磁気−光学的に記録及び
    /又は消去可能なデータキャリアの製造装置。 9、合金のあらかじめ設定した補償温度を周囲温度に等
    しくするようにしたことを特徴とする請求項8に記載の
    磁気−光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリ
    アの製造装置。 10、前記化学材料を、希土類(^5^9Pr−^7^
    0Yb)の元素と遷移金属群(^2^6Fe−^2^8
    Ni)の元素との2元、3元又は4元合金としたことを
    特徴とする請求項1又は2に記載の磁気一光学的に記録
    及び/又は消去可能なデータキャリアの製造方法。 11、前記化学材料を基板(4)上にアモルファス薄膜
    の計上に被着するようにしたことを特徴とする請求項1
    又は2に記載の磁気−光学的に記録及び/又は消去可能
    なデータキャリアの製造方法。 12、前記アモルファス薄膜をAl、AlN又はSi_
    3N_4により被覆するようにしたことを特徴とする請
    求項11に記載の磁気−光学的に記録及び/又は消去可
    能なデータキャリアの製造方法。 13、ターゲット電圧(18、37)を前記マグネトロ
    ン(1)の磁界を介して変化させるようにしたことを特
    徴とする請求項3に記載の磁気−光学的に記録及び/又
    は消去可能なデータキャリアの製造装置。 14、前記開口絞り(22)を陰極(6、7)の近くに
    設けるようにしたことを特徴とする請求項2に記載の磁
    気−光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリア
    の製造方法。 15、前記合金は鉄68%、コバルト8%及びテルビウ
    ム24%よりなることを特徴とする請求項10に記載の
    磁気−光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリ
    アの製造方法。 16、前記マグネトロン(1)の陰極(6、7)を長方
    形陰極とし、ディスク状基板(4)を、平坦な基板支持
    体(2)上で、この陰極(6、7)の下側の最長陰極軸
    に平行かつ直角に移送するようにしたことを特徴とする
    請求項3に記載の磁気−光学的に記録及び/又は消去可
    能なデータキャリアの製造装置。 17、前記マグネトロン(1)の磁石(8、9、10)
    を制御可能な磁石リフト装置(37)に連結するように
    したことを特徴とする請求項16に記載の磁気一光学的
    に記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製造装置
    。 18、前記磁石リフト装置(37)は、補償温度Tco
    mpのあらかじめ設定した値を考慮して制御するように
    したことを特徴とする請求項1に記載の磁気−光学的に
    記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製造装置。 19、補償温度を決める測定装置(50〜62)を設け
    、調整装置(37、63)によって補償温度Tcomp
    をあらかじめ設定した値に調整するようにしたことを特
    徴とする請求項18に記載の磁気−光学的に記録及び/
    又は消去可能なデータキャリアの製造装置。 20、少なくとも1個のスパッタリング陰極(6)及び
    2個の永久磁石(8、9又は9、10)を有するマグネ
    トロンを設け、一方の永久磁石(例えば9)の正磁極及
    び他方の永久磁石(例えば8)の負磁極によって基板(
    4)の方向に延在する磁力線を形成し、基板(4)の1
    点における磁気特性を検出する測定装置(51、58)
    を設け、基板(4)からの永久磁石(8、9又は9、1
    0)の距離及び前記陰極に供給する電圧Ukを測定した
    磁気特性の関数として制御するようにしたことを特徴と
    する請求項3に記載の磁気−光学的に記録及び/又は消
    去可能なデータキャリアの製造装置。 21、前記電圧Ukは電流又は電力をも調整し得る可調
    整電流供給源(18)から取り出すようにしたことを特
    徴とする請求項20に記載の磁気−光学的に記録及び/
    又は消去可能なデータキャリアの製造装置。 22、片側から材料をスパッタリングするターゲット板
    (6)を有するスパッタリング装置と、b)前記ターゲ
    ット板(6)の片側に設けられ、ターゲット板を片側か
    ら入って再び片側に出る少なくとも数本の磁力線を発生
    する磁石装置(8、9、10、12)と、c)前記ター
    ゲット陰極(6)及び前記磁石装置(8、9、10、1
    2)間の距離を変化してターゲット板(6)の片側に入
    りかつ片側に再び出る磁界を変化せしめる位置決め装置
    (37)とを具え、スパッタリングパラメータはほぼ一
    定に保持し、前記位置決め装置(37)によって特定の
    陰極電圧値(Uk)をまず最初用い、この電圧値をター
    ゲットの侵食過程で変化させるか又はスパッタリングさ
    れた層の磁気特性に影響を与えるようにしたことを特徴
    とする請求項3に記載の磁気−光学的に記録及び/又は
    消去可能なデータキャリアの製造装置。 23、前記開口絞りは、最長辺が前記陰極の長軸に平行
    に延在する2つの細長シート金属細条(21、22)に
    より構成するようにしたことを特徴とする請求項1〜2
    1の何れかの項に記載の磁気−光学的に記録及び/又は
    消去可能なデータキャリアの製造装置。
JP1002668A 1988-01-09 1989-01-09 磁気―光学的に記録及び/又は消去可能なデータキャリアの製造方法及び装置 Pending JPH01290144A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001279439A (ja) * 2000-02-04 2001-10-10 Unaxis Deutschland Gmbh 基板を製造する方法、マグネトロン源、およびスパッタリング成膜チャンバ
KR101110546B1 (ko) * 2003-12-12 2012-01-31 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 마그네트론과 스퍼터 타겟 간의 간격 보상 방법 및 장치

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017111C2 (de) * 1990-05-28 1998-01-29 Hauzer Holding Lichtbogen-Magnetron-Vorrichtung
JPH07110991B2 (ja) * 1989-10-02 1995-11-29 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US5427665A (en) * 1990-07-11 1995-06-27 Leybold Aktiengesellschaft Process and apparatus for reactive coating of a substrate
DE4109018C2 (de) * 1991-03-20 2002-02-28 Unaxis Deutschland Holding Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats
US5482610A (en) * 1991-11-14 1996-01-09 Leybold Aktiengesellschaft Cathode for coating a substrate
DE4137483A1 (de) * 1991-11-14 1993-05-19 Leybold Ag Kathode zum beschichten eines substrats
US5277779A (en) * 1992-04-14 1994-01-11 Henshaw William F Rectangular cavity magnetron sputtering vapor source
US5439500A (en) * 1993-12-02 1995-08-08 Materials Research Corporation Magneto-optical alloy sputter targets
US6030511A (en) * 1995-02-03 2000-02-29 Nec Corporation Collimated sputtering method and system used therefor
JPH08271880A (ja) * 1995-04-03 1996-10-18 Toshiba Corp 遮光膜,液晶表示装置および遮光膜形成用材料
DE19513691A1 (de) * 1995-04-11 1996-10-17 Leybold Ag Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat
US5824197A (en) * 1996-06-05 1998-10-20 Applied Materials, Inc. Shield for a physical vapor deposition chamber
TW460599B (en) * 1998-01-14 2001-10-21 Toshiba Corp Method for forming fine wiring pattern
DE19813075A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-30 Leybold Ag Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates
US6342131B1 (en) 1998-04-17 2002-01-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of depositing a multilayer thin film by means of magnetron sputtering which controls the magnetic field
US6620298B1 (en) * 1999-04-23 2003-09-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetron sputtering method and apparatus
RU2199170C2 (ru) * 2000-06-27 2003-02-20 Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан Способ формирования сверхпроводящего пленочного покрытия и проводник на его основе
DE10119533A1 (de) * 2001-04-12 2002-10-24 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung eines Plasmas in einem Magnetron-Sputterprozess
US7182843B2 (en) * 2003-11-05 2007-02-27 Dexter Magnetic Technologies, Inc. Rotating sputtering magnetron
WO2007075435A2 (en) * 2005-12-15 2007-07-05 Fluens Corporation Apparatus for reactive sputtering
WO2007068768A1 (es) * 2005-12-16 2007-06-21 Fundacion Tekniker Máquina de evaporación catódica
JP2008163355A (ja) * 2006-12-26 2008-07-17 Nec Electronics Corp マグネトロンスパッタ装置及び薄膜製造方法
WO2010076862A1 (ja) * 2008-12-29 2010-07-08 キヤノンアネルバ株式会社 均一膜厚分布のためのスパッタ装置の磁界制御
US20110005920A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-13 Seagate Technology Llc Low Temperature Deposition of Amorphous Thin Films
US20220186357A1 (en) * 2020-11-12 2022-06-16 Ark Power Tech. Corp. Apparatus and method for depositing thin sputtered film

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3336154A (en) * 1963-12-20 1967-08-15 Sperry Rand Corp Testing apparatus and method
DE2735525A1 (de) * 1977-08-06 1979-02-22 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Katodenanordnung mit target fuer zerstaeubungsanlagen zum aufstaeuben dielektrischer oder amagnetischer schichten auf substrate
DE3047113A1 (de) * 1980-12-13 1982-07-29 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Katodenanordnung und regelverfahren fuer katodenzerstaeubungsanlagen mit einem magnetsystem zur erhoehung der zerstaeubungsrate
JPS5935098A (ja) * 1982-08-17 1984-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 強誘電性薄膜
US4415427A (en) * 1982-09-30 1983-11-15 Gte Products Corporation Thin film deposition by sputtering
US4500409A (en) * 1983-07-19 1985-02-19 Varian Associates, Inc. Magnetron sputter coating source for both magnetic and non magnetic target materials
DE3331707A1 (de) * 1983-09-02 1985-03-21 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Verfahren und vorrichtung zum reaktiven aufstaeuben von verbindungen von metallen und halbleitern
DE3521053A1 (de) * 1985-06-12 1986-12-18 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Vorrichtung zum aufbringen duenner schichten auf ein substrat
JPS6282516A (ja) * 1985-10-07 1987-04-16 Victor Co Of Japan Ltd 磁気デイスクの製造法
DE3624150C2 (de) * 1986-07-17 1994-02-24 Leybold Ag Zerstäubungskatode nach dem Magnetronprinzip

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001279439A (ja) * 2000-02-04 2001-10-10 Unaxis Deutschland Gmbh 基板を製造する方法、マグネトロン源、およびスパッタリング成膜チャンバ
KR101110546B1 (ko) * 2003-12-12 2012-01-31 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 마그네트론과 스퍼터 타겟 간의 간격 보상 방법 및 장치

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Publication number Publication date
DE3800449A1 (de) 1989-07-20
EP0324123A2 (de) 1989-07-19
US4927513A (en) 1990-05-22
EP0324123A3 (de) 1990-11-07

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