JPH0584657B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0584657B2 JPH0584657B2 JP61077188A JP7718886A JPH0584657B2 JP H0584657 B2 JPH0584657 B2 JP H0584657B2 JP 61077188 A JP61077188 A JP 61077188A JP 7718886 A JP7718886 A JP 7718886A JP H0584657 B2 JPH0584657 B2 JP H0584657B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetic
- substrate
- substrate holder
- film forming
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- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁性膜形成装置に係り、特にスパツタ
法により基板上に磁性膜を形成する磁性膜形成装
置に関する。
法により基板上に磁性膜を形成する磁性膜形成装
置に関する。
〔従来の技術〕
磁気記録再生装置などに用いられる磁気ヘツド
としては、薄膜で磁性膜が形成された薄膜磁気ヘ
ツドが多用化されている。この薄膜磁気ヘツドの
製法としては、スパツタ法、真空蒸着法、マグネ
トロン法、対向ターゲツト法など多種類の方法が
開発され実用化されているが、薄膜の再現性がよ
く基板との付着力が強いなどの利点からスパツタ
法が多く用いられている。またこの薄膜には金属
膜から絶縁物膜まで多くの種類があるが、磁気ヘ
ツドなどに用いられる薄膜は磁性材料で形成され
たものが多い。
としては、薄膜で磁性膜が形成された薄膜磁気ヘ
ツドが多用化されている。この薄膜磁気ヘツドの
製法としては、スパツタ法、真空蒸着法、マグネ
トロン法、対向ターゲツト法など多種類の方法が
開発され実用化されているが、薄膜の再現性がよ
く基板との付着力が強いなどの利点からスパツタ
法が多く用いられている。またこの薄膜には金属
膜から絶縁物膜まで多くの種類があるが、磁気ヘ
ツドなどに用いられる薄膜は磁性材料で形成され
たものが多い。
磁性材料の薄膜をスパツタ法で基板上に成膜す
るときには、磁気特性を得るために成膜時に平行
磁場を印加して、磁区を一定方向に配向させなが
らスパツタさせる必要がある。このために現状で
は、「高密度磁気記録技術集成」（対馬立郎監修、
綜合技術センター発行）図１，２，167頁及び197
頁に記載されたように、磁区を揃えたい方向に磁
場コイルまたは永久磁石などにより磁場を発生さ
せ印加する方法が採用されている。
るときには、磁気特性を得るために成膜時に平行
磁場を印加して、磁区を一定方向に配向させなが
らスパツタさせる必要がある。このために現状で
は、「高密度磁気記録技術集成」（対馬立郎監修、
綜合技術センター発行）図１，２，167頁及び197
頁に記載されたように、磁区を揃えたい方向に磁
場コイルまたは永久磁石などにより磁場を発生さ
せ印加する方法が採用されている。
しかしながら、この方法において、第４図ａに
示すように磁場コイル１により外部磁場を与える
場合に、磁力線２は少なくとも１個の図示せぬ基
板を載置した基板ホルダ３の全域にわたつて平行
にはならない。このため第４図ｂに示すように基
板ホルダ３の両側に磁性材からなる磁極板４を設
けて、この磁極板４に磁束を集めることによつて
基板上の空間磁場をより均一平行にする方法が知
られている。この方法によれば基板上での磁場の
均一性は改善されるが、図から明らかなように磁
力線２は直線ではなく弧状になるため、基板全域
にわたつて磁力線２を平行にすることはできな
い。
示すように磁場コイル１により外部磁場を与える
場合に、磁力線２は少なくとも１個の図示せぬ基
板を載置した基板ホルダ３の全域にわたつて平行
にはならない。このため第４図ｂに示すように基
板ホルダ３の両側に磁性材からなる磁極板４を設
けて、この磁極板４に磁束を集めることによつて
基板上の空間磁場をより均一平行にする方法が知
られている。この方法によれば基板上での磁場の
均一性は改善されるが、図から明らかなように磁
力線２は直線ではなく弧状になるため、基板全域
にわたつて磁力線２を平行にすることはできな
い。
特に最近は生産性向上を目的として複数の基板
を同時に処理する場合が多いため、磁極板４間の
距離が増加して複数の基板の全域にわたつて、平
行均一な磁場を印加することはますます困難とな
つてきている。このため第４図ｃに示すように複
数個の磁極板５を基板６の間に設け、基板６への
印加磁場を平行均一化することが考えられてい
る。しかしこの方法によつてもなお基板６の全域
にわたつて磁力線２を平行にすることはできな
い。またこの方法では追加した磁極板２の巾だけ
基板ホルダ３の長さが長くなり、装置が大形にな
るという問題もあつた。
を同時に処理する場合が多いため、磁極板４間の
距離が増加して複数の基板の全域にわたつて、平
行均一な磁場を印加することはますます困難とな
つてきている。このため第４図ｃに示すように複
数個の磁極板５を基板６の間に設け、基板６への
印加磁場を平行均一化することが考えられてい
る。しかしこの方法によつてもなお基板６の全域
にわたつて磁力線２を平行にすることはできな
い。またこの方法では追加した磁極板２の巾だけ
基板ホルダ３の長さが長くなり、装置が大形にな
るという問題もあつた。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、広範囲にわたつて基板面と平行に均一な磁場
を生成させることができ、磁気特性のすぐれた磁
性薄膜を成膜することができる小形の磁性膜形成
装置を提供することを目的とする。
で、広範囲にわたつて基板面と平行に均一な磁場
を生成させることができ、磁気特性のすぐれた磁
性薄膜を成膜することができる小形の磁性膜形成
装置を提供することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するために、成膜材
料からなるターゲツトと、このターゲツトに対向
する被成膜母材である基板と、この基板を保持す
る基板ホルダと、基板面上に磁場を印加する主磁
場生成装置と、これらうち少なくともターゲツ
ト、基板及び基板ホルダを収納保持する真空容器
とよりなる磁性膜形成装置において、基板ホルダ
のうち磁場方向に向かつて左右の部位に当たる両
側縁の近傍にそれぞれ、主磁場生成装置の生成す
る磁場を強化するようにこの磁場とほぼ平行な磁
場を生成する補助磁場生成装置を設けたものであ
る。
料からなるターゲツトと、このターゲツトに対向
する被成膜母材である基板と、この基板を保持す
る基板ホルダと、基板面上に磁場を印加する主磁
場生成装置と、これらうち少なくともターゲツ
ト、基板及び基板ホルダを収納保持する真空容器
とよりなる磁性膜形成装置において、基板ホルダ
のうち磁場方向に向かつて左右の部位に当たる両
側縁の近傍にそれぞれ、主磁場生成装置の生成す
る磁場を強化するようにこの磁場とほぼ平行な磁
場を生成する補助磁場生成装置を設けたものであ
る。
上記の構成によると、主磁場生成装置と補助磁
場生成装置とのそれぞれが生成する磁場が、基板
面上で主磁場印加方向には強め合い、これに垂直
方向には弱め合うようにすることによつて、基板
面上での磁場の印加方向の強度、均一性を高める
ことができる。
場生成装置とのそれぞれが生成する磁場が、基板
面上で主磁場印加方向には強め合い、これに垂直
方向には弱め合うようにすることによつて、基板
面上での磁場の印加方向の強度、均一性を高める
ことができる。
以下、本発明に係る磁性膜形成装置の一実施例
を図面を参照して説明する。
を図面を参照して説明する。
第１図、第２図及び第３図に本発明の一実施例
を示す。これらの図において第４図に示す従来例
と同一または同等部分には同一符号を付して示
す。図において、真空容器７の底部にはカソード
電極８に連結されたターゲツトホルダ９が設けら
れており、このターゲツトホルダ９上に磁性材料
よりなるターゲツト１０が載置されている。前記
カソード電極８は前記真空器７に絶縁物１１を介
して気密に固定されている。真空容器７の上部に
は１対のヘルムホルツコイル１が主磁場発生装置
として設けられており、コイル１間に磁場を形成
している。これらのコイル１間には基板ホルダ３
に保持された少なくとも１個の基板６が配置され
ており、この基板ホルダ３と前記ターゲツト１０
との間にはシヤツタ１２が設けられている。また
真空容器７内の基板ホルダ３の上部には基板ヒー
タ１３が設けられており、基板ホルダ３の両端に
はパーマロイなどからなる磁極板４が一体に設け
られている。また基板ホルダ３の両側には基板６
と平行な面上で基板ホルダ３から一定の距離をお
いて一対の永久磁石１４が補助磁場生成装置とし
て配設されている。そしてこの永久磁石は、例え
ば前記１対のコイル１によつて基板ホルダ３上で
図中左から右向きに磁場を生成させたとすば、Ｎ
極を図中左側に向けて配置されている。
を示す。これらの図において第４図に示す従来例
と同一または同等部分には同一符号を付して示
す。図において、真空容器７の底部にはカソード
電極８に連結されたターゲツトホルダ９が設けら
れており、このターゲツトホルダ９上に磁性材料
よりなるターゲツト１０が載置されている。前記
カソード電極８は前記真空器７に絶縁物１１を介
して気密に固定されている。真空容器７の上部に
は１対のヘルムホルツコイル１が主磁場発生装置
として設けられており、コイル１間に磁場を形成
している。これらのコイル１間には基板ホルダ３
に保持された少なくとも１個の基板６が配置され
ており、この基板ホルダ３と前記ターゲツト１０
との間にはシヤツタ１２が設けられている。また
真空容器７内の基板ホルダ３の上部には基板ヒー
タ１３が設けられており、基板ホルダ３の両端に
はパーマロイなどからなる磁極板４が一体に設け
られている。また基板ホルダ３の両側には基板６
と平行な面上で基板ホルダ３から一定の距離をお
いて一対の永久磁石１４が補助磁場生成装置とし
て配設されている。そしてこの永久磁石は、例え
ば前記１対のコイル１によつて基板ホルダ３上で
図中左から右向きに磁場を生成させたとすば、Ｎ
極を図中左側に向けて配置されている。
次に本実施例の作用を説明する。第３図ａ，ｂ
にそれぞれ永久磁石１４及びコイル１が別個に生
成する磁場を示す。永久磁石１４のＮ極は図中左
側に形成されており、左右１対のコイル１に流れ
る同一方向の電流の方向を、図中左右上側のコイ
ル断面において紙面裏側より表側に向う方向に選
んでいるので、それぞれ図に示した磁力線２の方
向に磁場が発生する。基板ホルダ３の両端には均
一な磁場を印加するために磁極板４が配置されて
いるが、コイル１のみによる磁力線２はｂに示す
ように中心のごく一部を除いて均一平行とはなら
ない。しかし第３図ｃに示すように、コイル１の
間に１対の永久磁石１４を対向して配置すると、
図に示すように基板ホルダ３上の磁力線２はほぼ
平行となり、磁場の平行性がよくなり図中ｘ方向
の磁場強度が増大する。
にそれぞれ永久磁石１４及びコイル１が別個に生
成する磁場を示す。永久磁石１４のＮ極は図中左
側に形成されており、左右１対のコイル１に流れ
る同一方向の電流の方向を、図中左右上側のコイ
ル断面において紙面裏側より表側に向う方向に選
んでいるので、それぞれ図に示した磁力線２の方
向に磁場が発生する。基板ホルダ３の両端には均
一な磁場を印加するために磁極板４が配置されて
いるが、コイル１のみによる磁力線２はｂに示す
ように中心のごく一部を除いて均一平行とはなら
ない。しかし第３図ｃに示すように、コイル１の
間に１対の永久磁石１４を対向して配置すると、
図に示すように基板ホルダ３上の磁力線２はほぼ
平行となり、磁場の平行性がよくなり図中ｘ方向
の磁場強度が増大する。
このことは下記の理由によつて実現できる。す
なわち第３図ａに示す磁力線２上のある点M1と、
この点M1と整合する位置における第３図ｂに示
す磁力線２上の点C1での磁場を比較すると、点
M1におけるｘ方向の磁場BM1xと、点C1における
ｘ方向の磁場BC1xとは同じ向きであるが、それぞ
れのＺ方向の磁場BM1zとBC1zとは逆向きである。
従つて両者を合成したときｘ方向には強め合うが
ｚ方向には打消し合う。このことは第３図ａ，ｂ
にそれぞれ示す別の点M2，C2についても同様で
ある。従つて第３図ｃでは、ｘ方向の磁場の平行
性が良くなるとともに、強度も強められる。
なわち第３図ａに示す磁力線２上のある点M1と、
この点M1と整合する位置における第３図ｂに示
す磁力線２上の点C1での磁場を比較すると、点
M1におけるｘ方向の磁場BM1xと、点C1における
ｘ方向の磁場BC1xとは同じ向きであるが、それぞ
れのＺ方向の磁場BM1zとBC1zとは逆向きである。
従つて両者を合成したときｘ方向には強め合うが
ｚ方向には打消し合う。このことは第３図ａ，ｂ
にそれぞれ示す別の点M2，C2についても同様で
ある。従つて第３図ｃでは、ｘ方向の磁場の平行
性が良くなるとともに、強度も強められる。
本実施例によれば、従来例において設けられた
中間の磁極板を必要とせず基板ホルダ３上に全体
にわたつて平行均一で強い磁場を印加できる。ま
た第４図Ｃに示す中間の磁極板５のない分だけ基
板ホルダ３を小さくすることができ、装置の小型
化が可能である。さらに永久磁石１４の位置や強
さを変えることにより、磁場印加の最適条件を比
較的簡単に実現できる。
中間の磁極板を必要とせず基板ホルダ３上に全体
にわたつて平行均一で強い磁場を印加できる。ま
た第４図Ｃに示す中間の磁極板５のない分だけ基
板ホルダ３を小さくすることができ、装置の小型
化が可能である。さらに永久磁石１４の位置や強
さを変えることにより、磁場印加の最適条件を比
較的簡単に実現できる。
本実施例では補助磁場生成装置として永久磁石
を用いた場合について説明したが、この補助磁場
生成装置として電磁コイルを用いてもよい。
を用いた場合について説明したが、この補助磁場
生成装置として電磁コイルを用いてもよい。
上述したように本発明によれば、磁性膜形成装
置の主磁場生成装置の生成する磁場とほぼ平行な
磁場を生成する補助磁場生成装置を設けたので、
基板ホルダ側部上における磁場を強化して基板ホ
ルダ上に広範囲にわたつて基板面と平行に均一な
磁場を生成させることができ、小形の装置で磁気
ヘツドに要求される磁気特性のすぐれた磁性薄膜
を基板上に成膜することができる。
置の主磁場生成装置の生成する磁場とほぼ平行な
磁場を生成する補助磁場生成装置を設けたので、
基板ホルダ側部上における磁場を強化して基板ホ
ルダ上に広範囲にわたつて基板面と平行に均一な
磁場を生成させることができ、小形の装置で磁気
ヘツドに要求される磁気特性のすぐれた磁性薄膜
を基板上に成膜することができる。
第１図は本発明に係る磁性膜形成装置の一実施
例を示す縦断面図、第２図は第１図の横断面図、
第３図は本実施例による磁力線を示す平面図、第
４図は従来の磁性膜形成装置による磁力線を示す
平面図である。 １……コイル（主磁場生成装置）、２……磁力
線、３……基板ホルダ、６……基板、７……真空
容器、１０……ターゲツト、１４……永久磁石
（補助磁場生成装置）。
例を示す縦断面図、第２図は第１図の横断面図、
第３図は本実施例による磁力線を示す平面図、第
４図は従来の磁性膜形成装置による磁力線を示す
平面図である。 １……コイル（主磁場生成装置）、２……磁力
線、３……基板ホルダ、６……基板、７……真空
容器、１０……ターゲツト、１４……永久磁石
（補助磁場生成装置）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 成膜材料からなるターゲツトと、該ターゲツ
トに対向する被成膜母材である基板と、この基板
を保持する基板ホルダと、前記基板面上に磁場を
印加する主磁場生成装置と、これらのうち少なく
とも前記ターゲツト、前記基板及び前記基板ホル
ダを収納保持する真空容器とよりなる磁性膜形成
装置において、前記基板ホルダで前記磁場方向に
向かつて左右に当たる両側縁の近傍にそれぞれ、
前記主磁場生成装置の生成する磁場を強化するよ
うに該磁場とほぼ平行な磁場を生成する補助磁場
生成装置を設けたことを特徴とする磁性膜形成装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、補助磁場生
成装置は、永久磁石であることを特徴とする磁性
膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7718886A JPS62232911A (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 磁性膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7718886A JPS62232911A (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 磁性膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232911A JPS62232911A (ja) | 1987-10-13 |
| JPH0584657B2 true JPH0584657B2 (ja) | 1993-12-02 |
Family
ID=13626840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7718886A Granted JPS62232911A (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 磁性膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62232911A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294859A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Hitachi Ltd | 対向ターゲツト式スパツタリング装置 |
| US5630916A (en) * | 1993-03-02 | 1997-05-20 | Cvc Products, Inc. | Magnetic orienting device for thin film deposition and method of use |
| GB9609470D0 (en) * | 1996-05-07 | 1996-07-10 | Nordiko Ltd | Magnet array |
| US6042707A (en) * | 1998-05-22 | 2000-03-28 | Cvc Products, Inc. | Multiple-coil electromagnet for magnetically orienting thin films |
| US6106682A (en) | 1998-05-22 | 2000-08-22 | Cvc Products, Inc. | Thin-film processing electromagnet for low-skew magnetic orientation |
| JP4648876B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2011-03-09 | 信越化学工業株式会社 | 径方向磁場発生用磁気回路 |
| CN107313019B (zh) * | 2017-07-14 | 2019-11-29 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜沉积腔室及薄膜沉积设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182711A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 磁性薄膜の形成方法およびその装置 |
-
1986
- 1986-04-03 JP JP7718886A patent/JPS62232911A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62232911A (ja) | 1987-10-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |