JPH035643B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH035643B2 JPH035643B2 JP58046307A JP4630783A JPH035643B2 JP H035643 B2 JPH035643 B2 JP H035643B2 JP 58046307 A JP58046307 A JP 58046307A JP 4630783 A JP4630783 A JP 4630783A JP H035643 B2 JPH035643 B2 JP H035643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- magnet
- magnetic
- substrate
- sputtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は薄膜磁性体の作製法、特に軟磁気特性
にすぐれた磁性合金膜を高いスパツターレートで
作製することを可能にする方法に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 従来より高速スパツター法としては第１図ａに
示したようなマグネトロンスパツター法が使用さ
れている。図において、１は基板、２はターゲツ
ト、３は磁石、４は非磁性体である。この方法は
スパツターレートが高いという利点を有するもの
の、磁性を有する厚いターゲツトを用いる場合、
磁石の磁束が漏れないため、効果を発揮しない。
このような場合、第１図ｂに示したようにターゲ
ツト２に細い溝を入れておくことにより磁石の磁
束を漏らし、スパツターレートを向上させる工夫
がなされている。しかしながら、このような方法
は実施するのが極めて面倒であり、特にターゲツ
トの加工性が悪い場合には有効でない。そして、
従来、パーマロイや非晶質磁性合金等はスパツタ
ー直後にはさほど軟磁気特性が良くなく、特性の
改良には熱処理を必要としていた。しかし熱に弱
いレジスト膜を設けなければならず、デバイスに
これら軟磁性合金膜を用いる場合には、熱処理に
よる特性改善が困難であるため、十分に膜の特性
を生かすことができないのが実情であつた。 発明の目的 本発明はこれら二つの問題点を一挙に解決し優
れた軟磁気特性を示す合金膜を高速スパツターす
ることを可能にした方法を提供することを目的と
するものである。 発明の構成 本発明は、基板ホルダーとターゲツトが対向し
ているスパツター装置を用いて磁性合薄膜を作製
する際に、基板ホルダーとターゲツトとの間にＮ
極とＳ極とが一定距離をへだてて対向するように
磁石を置き、その磁束の方向がターゲツトの面内
及び基板の面内方向にほぼ平行となるようにし、
かつスパツター中にこの磁石を回転させることに
より、スパツターレートを向上させると同時に優
れた軟磁気特性を有する薄膜磁性体の作製を可能
にしたものである。 実施例の説明 第２図を用いて本発明の方法の一実施例につい
て述べる。同図ａは装置の要部平面図、同ｂは側
面断面図である。 図において、１１は基板、１２はＮ極とＳ極が
相対向しておかれた磁石、１３は磁石１２の支持
台で、その下に設けられたベアリング１４を有す
る支持台１５の上を駆動機構１６により低速回転
できるようになつている。１７はターゲツト、１
８はターゲツト電極である。磁石１２の磁束は同
図ｂ中に示したように、Ｎ極から出て一部分がタ
ーゲツト１７内に入り、またわずかながらスパツ
ターされた基板１１上の磁性体内に入りＳ極へ向
かう。この時、磁石２は駆動機構６により回転す
るので、スパツターされた基板１上の磁性体には
回転磁界が加わり、これにより磁気異方性が磁性
体膜面内に誘導されるのを防ぎ、磁性体の軟磁気
特性の向上に寄与するようになつている。一方、
磁石１２が回転することにより、ターゲツト１７
面は均一にスパツターさらるほか、これにより出
る磁束により放電の際のプラズマ濃度が上り、ス
パツターレートが向上する。なお、ターゲツト１
７内に磁束が入るのを防ぎ、さらにスパツターレ
ートを上昇させたい場合には図中ｂの１８の部分
に第１図ａの磁石３のような磁石を置き、ターゲ
ツト１７を磁気的に飽和させてしまえばより効果
的である。 以下、具体例により本発明の効果を示す。 例 １ 真空容器内を２×10-7Torrまで排気した後、
Arガス圧２×10-2Torrで、十分水冷されたガラ
ス基板上にCo85Fe2Nb13なる組成の非品質合金を
第２図に示したようなスパツター装置を利用して
作製した。この、比較のため、磁石２を回転せず
に固定した場合、及び磁石２を使用しない場合の
実験もあわせて行なつた。１時間スパツターした
後の膜厚及びその100KHzおける合金膜の初透磁
率μiを測定した。 結果を第１表にまとめて示す。
にすぐれた磁性合金膜を高いスパツターレートで
作製することを可能にする方法に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 従来より高速スパツター法としては第１図ａに
示したようなマグネトロンスパツター法が使用さ
れている。図において、１は基板、２はターゲツ
ト、３は磁石、４は非磁性体である。この方法は
スパツターレートが高いという利点を有するもの
の、磁性を有する厚いターゲツトを用いる場合、
磁石の磁束が漏れないため、効果を発揮しない。
このような場合、第１図ｂに示したようにターゲ
ツト２に細い溝を入れておくことにより磁石の磁
束を漏らし、スパツターレートを向上させる工夫
がなされている。しかしながら、このような方法
は実施するのが極めて面倒であり、特にターゲツ
トの加工性が悪い場合には有効でない。そして、
従来、パーマロイや非晶質磁性合金等はスパツタ
ー直後にはさほど軟磁気特性が良くなく、特性の
改良には熱処理を必要としていた。しかし熱に弱
いレジスト膜を設けなければならず、デバイスに
これら軟磁性合金膜を用いる場合には、熱処理に
よる特性改善が困難であるため、十分に膜の特性
を生かすことができないのが実情であつた。 発明の目的 本発明はこれら二つの問題点を一挙に解決し優
れた軟磁気特性を示す合金膜を高速スパツターす
ることを可能にした方法を提供することを目的と
するものである。 発明の構成 本発明は、基板ホルダーとターゲツトが対向し
ているスパツター装置を用いて磁性合薄膜を作製
する際に、基板ホルダーとターゲツトとの間にＮ
極とＳ極とが一定距離をへだてて対向するように
磁石を置き、その磁束の方向がターゲツトの面内
及び基板の面内方向にほぼ平行となるようにし、
かつスパツター中にこの磁石を回転させることに
より、スパツターレートを向上させると同時に優
れた軟磁気特性を有する薄膜磁性体の作製を可能
にしたものである。 実施例の説明 第２図を用いて本発明の方法の一実施例につい
て述べる。同図ａは装置の要部平面図、同ｂは側
面断面図である。 図において、１１は基板、１２はＮ極とＳ極が
相対向しておかれた磁石、１３は磁石１２の支持
台で、その下に設けられたベアリング１４を有す
る支持台１５の上を駆動機構１６により低速回転
できるようになつている。１７はターゲツト、１
８はターゲツト電極である。磁石１２の磁束は同
図ｂ中に示したように、Ｎ極から出て一部分がタ
ーゲツト１７内に入り、またわずかながらスパツ
ターされた基板１１上の磁性体内に入りＳ極へ向
かう。この時、磁石２は駆動機構６により回転す
るので、スパツターされた基板１上の磁性体には
回転磁界が加わり、これにより磁気異方性が磁性
体膜面内に誘導されるのを防ぎ、磁性体の軟磁気
特性の向上に寄与するようになつている。一方、
磁石１２が回転することにより、ターゲツト１７
面は均一にスパツターさらるほか、これにより出
る磁束により放電の際のプラズマ濃度が上り、ス
パツターレートが向上する。なお、ターゲツト１
７内に磁束が入るのを防ぎ、さらにスパツターレ
ートを上昇させたい場合には図中ｂの１８の部分
に第１図ａの磁石３のような磁石を置き、ターゲ
ツト１７を磁気的に飽和させてしまえばより効果
的である。 以下、具体例により本発明の効果を示す。 例 １ 真空容器内を２×10-7Torrまで排気した後、
Arガス圧２×10-2Torrで、十分水冷されたガラ
ス基板上にCo85Fe2Nb13なる組成の非品質合金を
第２図に示したようなスパツター装置を利用して
作製した。この、比較のため、磁石２を回転せず
に固定した場合、及び磁石２を使用しない場合の
実験もあわせて行なつた。１時間スパツターした
後の膜厚及びその100KHzおける合金膜の初透磁
率μiを測定した。 結果を第１表にまとめて示す。
【表】
上表に示したように本発明の方法ではスパツタ
ーレートの大幅な向上と、作製直後においても高
い透磁率が得られることがわかつた。一方、磁石
を固定した場合もスパツターレートは向上するも
のの、多少膜厚分布が悪くなるほか、得られた合
金膜面内に容易軸と困難軸方向が生じ、容易軸方
向のμiが著しく低くなるという欠点がある。 例 ２ ターゲツトにFe−Ni合金（パーマロイ）を用
い、約300℃に加熱した基板上に例１と同様な方
法でパーマロイスパツター膜を形成した。結果を
第２表に示す。
ーレートの大幅な向上と、作製直後においても高
い透磁率が得られることがわかつた。一方、磁石
を固定した場合もスパツターレートは向上するも
のの、多少膜厚分布が悪くなるほか、得られた合
金膜面内に容易軸と困難軸方向が生じ、容易軸方
向のμiが著しく低くなるという欠点がある。 例 ２ ターゲツトにFe−Ni合金（パーマロイ）を用
い、約300℃に加熱した基板上に例１と同様な方
法でパーマロイスパツター膜を形成した。結果を
第２表に示す。
【表】
又通常市販されている第１図ａのようなマグネ
トロン型スパツター装置を用いて実験を行なつた
ところ、上表の磁石なしの場合とまつたく同様の
結果が得られた。 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の方法
は、従来困難であつた磁性体の高速スパツターを
可能にし、かつ優れた軟磁性を示す磁性体膜を熱
処理なしで得るのに極めて有効な方法である。
トロン型スパツター装置を用いて実験を行なつた
ところ、上表の磁石なしの場合とまつたく同様の
結果が得られた。 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の方法
は、従来困難であつた磁性体の高速スパツターを
可能にし、かつ優れた軟磁性を示す磁性体膜を熱
処理なしで得るのに極めて有効な方法である。
第１図ａは従来のマグネトロン型スパツター装
置の概念的な構成を示す側面図、同図ｂは要部側
面図、第２図ａは本発明の方法の一実施例を実施
するための装置の要部平面図、同図ｂはその側面
断面図である。 １１……基板、１２……磁石、１３……支持
台、１４……ベアリング、１５……支持台、１６
……駆動機構、１７……ターゲツト、１８……タ
ーゲツト電極。
置の概念的な構成を示す側面図、同図ｂは要部側
面図、第２図ａは本発明の方法の一実施例を実施
するための装置の要部平面図、同図ｂはその側面
断面図である。 １１……基板、１２……磁石、１３……支持
台、１４……ベアリング、１５……支持台、１６
……駆動機構、１７……ターゲツト、１８……タ
ーゲツト電極。
Claims (1)
- １ 基板ホルダーとターゲツトが対向しているス
パツタ装置を用いて磁性合金膜を作製する際に、
前記基板ホルダーと前記ターゲツトとの間にＮ極
とＳ極が一定距離をへだてて相対向した磁石をそ
れぞれターゲツトの横にかつターゲツト面にほぼ
垂直に置き、その磁界がターゲツトの面内方向と
同時に前記基板ホルダーに取り付けられた基板の
面内方向にほぼ平行となるようにし、かつスパツ
タ中に前記磁石を回転させることを特徴とする薄
膜磁性体の作製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046307A JPS59172225A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 薄膜磁性体の作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046307A JPS59172225A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 薄膜磁性体の作製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172225A JPS59172225A (ja) | 1984-09-28 |
| JPH035643B2 true JPH035643B2 (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=12743530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58046307A Granted JPS59172225A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 薄膜磁性体の作製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172225A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0584768B1 (en) * | 1992-08-24 | 1999-08-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for making soft magnetic film |
| GB9700158D0 (en) | 1997-01-07 | 1997-02-26 | Gencoa Limited | Versatile coating deposition system |
| CN104465017A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 南京理工大学 | 一种Nd掺杂CoZr基高频软磁薄膜及其制备 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358489A (en) * | 1976-11-08 | 1978-05-26 | Ise Electronics Corp | Spattering system |
| JPS55107773A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of amorphous film |
| JPS5778123A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-15 | Hitachi Ltd | Manufacture of anisotropic thin magnetic film |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP58046307A patent/JPS59172225A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59172225A (ja) | 1984-09-28 |
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