JPH06264235A - 磁性膜形成装置 - Google Patents

磁性膜形成装置

Info

Publication number
JPH06264235A
JPH06264235A JP4901393A JP4901393A JPH06264235A JP H06264235 A JPH06264235 A JP H06264235A JP 4901393 A JP4901393 A JP 4901393A JP 4901393 A JP4901393 A JP 4901393A JP H06264235 A JPH06264235 A JP H06264235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
magnetic field
magnetic
film
plate
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.)
Granted
Application number
JP4901393A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3211458B2 (ja
Inventor
Mitsuhiro Kamei
光浩 亀井
Hidetsugu Setoyama
英嗣 瀬戸山
Satoshi Umehara
諭 梅原
Matahiro Komuro
又洋 小室
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP04901393A priority Critical patent/JP3211458B2/ja
Publication of JPH06264235A publication Critical patent/JPH06264235A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3211458B2 publication Critical patent/JP3211458B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板面に外部磁場を印加しながら成膜する場合
に、その外部磁場の方向を切り換えて、それぞれの方向
に平行性の良い磁場を効率良く印加し、形成する膜の磁
気特性の向上を図る。 【構成】真空容器1内に設けたターゲット電極2により
基板トレイ6に保持された基板7にターゲット3の材料
を成膜する。このとき、ヘルムホルツコイル14により
発生した磁場を、磁場修正板8により効率良く基板面に
印加する。該磁場修正板8を外部から回転モータ13に
より回転させることによって、別方向に設けたヘルムホ
ルツコイル15により基板面に垂直方向の磁場を印加す
る。 【効果】本発明により、形成する磁性膜の磁気特性の向
上を図るとともに装置の小型化も可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁性膜形成装置に係り、
特に、磁性膜を形成する時に、形成する膜の良好な磁気
特性を得るために外部から磁場を印加しながら膜を形成
する磁性膜形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スパッタ装置は、種々の材料の薄膜化手
段の一つとして、各方面でニーズが高まっている。この
スパッタ装置によるスパッタリング法は、10-1〜10
-4Torr程度の真空中でアルゴン等のガスを放電させて、
この時に生じたイオンでターゲットをスパッタリングし
て、飛散したスパッタ粒子をターゲットに対面した位置
に配置されている基板上に堆積させて薄膜を形成する方
法があり、この方法を用いたスパッタリング装置は、用
途に応じて様々なタイプが考えられ、実用化されてい
る。特に最近は、より薄い膜を再現性良く形成するため
に、従来のメッキ法にかわって、このスパッタリング方
法は、増々、重要になっている。
【0003】スパッタリングによる基板上に磁性膜を形
成する時には、形成する膜の磁気特性を得るために、基
板面と平行に外部磁場を印加しながら成膜するのが一般
的である。この基板面に外部磁場を印加する方法には、
永久磁石を用いる方法やヘルムホルツコイルを用いる方
法があるが、印加する磁場の強度等を自由に変えられる
こと等から、後者による方法を用いることが多い。この
時、ヘルムホルツコイルによって発生する磁場を効率良
く基板面上に印加して、より良好な磁気特性の磁性膜を
得るために、磁場修正板と呼ばれる磁性板を用いる。
【0004】従来装置では、この基板に印加する磁場が
一方向のみ(例えば、基板の搬送方向のみ、あるいは搬
送方向と垂直方向のみ)であったため、基板を保持し、
基板を搬送する基板トレイに保持された状態で、基板と
ともに搬送されていた。
【0005】しかし、これら従来の技術では、基板面に
印加する磁場の方向を一方向のみではなく、これと同一
面内で垂直方向に印加する場合については考慮されてい
なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、基板
面により効率良く磁場を印加するための磁場修正板と呼
ばれる磁性板が、基板を保持し基板を搬送するための基
板トレイに固定されている。
【0007】このため基板面に異なる2方向に磁場を印
加するために、あらかじめ磁場修正板を2方向に設けて
おくと、一方向に磁場を印加する時に、他方向用の磁場
修正板の影響により、充分な磁場が印加出来なくなると
いった問題がある。従来技術では、基板面に2方向に磁
場を印加することに対してはほとんど考慮されていなか
った。
【0008】本発明は、上述の点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、一方向に加える磁場の効
果をほとんど失うことなく、これに垂直な方向にも同等
の磁場印加の効果が得られる磁性膜形成装置を提供する
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ヘルムホルツコイルによって発生した磁場を基板面
上に効果的に印加するための磁場修正板を基板を加熱す
るためのヒータ板に固定し、ヒータ板ごと上記磁場修正
板を回転させることが出来る構造とする。この時、従来
基板トレイに固定していた磁場修正板はなくするものと
する。上記ヒータ板に固定した磁場修正板を、あらかじ
め2方向に磁場を印加するために設けた2組のヘルムホ
ルツコイルの内、電流を流しているコイルのペアの方向
にあわせて向けることによって、従来と同等の磁場印加
の効果をあげることが出来る。磁性膜を形成する場合に
は、ほとんどの場合、基板を加熱するために、基板加熱
ヒータを設けている。
【0010】また、従来と同様に、基板トレイに磁場修
正板を固定して、磁場修正板ごと基板を搬送する構造に
おいても、基板に2方向以上に磁場を印加する位置又は
その前後の位置において、基板又は基板を保持している
一部分のみを回転させて、基板トレイつまり磁場修正板
に対して、基板をある一定の角度回転させた状態で再度
保持しなおすことが出来るための構造を設けることによ
って、上記目的を達成することが出来る。
【0011】
【作用】ヘルムホルツコイルによって基板面に磁場を印
加する場合、基板の近くに磁性材が全くない場合、基板
面にある一定以上の強さの磁場を印加するためには、ヘ
ルムホルツコイルのアンペア・ターンが非常に大きくな
る。このため、通常、ヘルムホルツコイルの形状に合わ
せて磁性板を極力基板に近い位置に配置することによっ
て適当なアンペア・ターンで効率良く磁場を印加するこ
とが出来る。さらに上記磁性板によって、印加する磁場
の基板面での平行性を良くすることによって、より磁気
特性の優れた膜を形成することが出来る。
【0012】従って、ヘルムホルツコイルによって基板
面に磁場を印加する場合には、ヘルムホルツコイルと磁
場修正板と基板との相対位置はある一定の関係があり、
基板面に印加する磁場の方向を換える場合には、これに
合わせて、磁場修正の位置も変えなければならない。
【0013】例えば、基板面に印加する磁場を同一面内
で垂直方向に切り換える場合には、あらかじめコイルを
2組、その印加する磁場の向きが直交する様に配置して
おくことが出来る。しかし、前述の磁場修正板はあらか
じめコイルの配置にあわせて2組配置しておくことが出
来ない。これは、1組のコイルで一方向に磁場を印加す
る時に、他方同様の磁場修正板の影響で目的の方向に効
率良く平行性の良い磁場を印加出来ないためである。従
って、磁場修正板はあくまで1組で磁場を印加する方向
にその都度、最適の位置に配置されなければならない。
【0014】そこで本発明の一実施例では、上記磁場修
正板を基板トレイとは独立に、成膜室側で保持し、これ
を回転させる機構を設けることによって、磁場を印加す
る方向に該磁場修正板の向きを常に合わせることによっ
て、効率良く磁場を印加することが出来る。
【0015】また、別の実施例では、ヘルムホルツコイ
ル及び磁場修正板はもともと一組であるが、基板あるい
は直接基板を保持している一部分のみを、回転させて保
持しなおすことによって、実質的に基板に印加される磁
場の向きを変えることが出来る。
【0016】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
【0017】図1は本発明の磁性膜形成装置の一実施例
を示す縦断面図である。
【0018】図1に示す様に、成膜室を形成する真空容
器1の開口部に、ターゲット電極2が、絶縁物4を介し
て固定されている。ターゲット電極2の表面にはターゲ
ット3が取り付けられており、該ターゲット3と一定の
ギャップをとった形でアースシールド5が取り付けられ
ている。基板7は、基板トレイ6により保持されてお
り、基板トレイ6は、図示していないが内部治具によ
り、ターゲット3の表面と一定の間隔をおいて保持され
ている。加熱ヒータ板9はその導入部16はOリング1
0により真空シールされた状態で基板7が成膜室内に保
持されている。ヘルムホルツコイル14によって発生さ
せた磁場は、加熱ヒータ板9とともに保持されている磁
場修正板8によって、基板7の表面に効率良く印加出来
る。該磁場修正板8は、ターゲット3と同一の磁性板あ
るいは鉄等を表面処理して用いることが多い。そして、
ヒータ板9の導入部16に設けたギア11と、回転モー
タ13に設けられたギア12を連結することによって、
ヒータ板9を磁場修正板8とともに固定させることが出
来る。
【0019】図2、及び図3に、図1に示した実施例の
横断面図を示す。
【0020】図2に示す様に、ヘルムホルツコイル14
によって磁場を発生し、基板7に磁場を印加する場合に
は、磁場修正板8をヘルムホルツコイル14の磁場の方
向に向けておく。また、図2、及び図3には、図1では
図示を省略したが、ヘルムホルツコイル14の形成する
磁場と直交する磁場を印加出来るヘルムホルツコイル1
5を示してある。図1の回転モータ13により磁場修正
板8を加熱ヒータ9ごと回転させて、図3に示す状態に
し、ヘルムホルツコイル15により磁場を印加すること
によって、基板7に対して、図2と図3でそれぞれ直交
する磁場を印加することが可能となる。
【0021】図4に、本発明による他の実施例を示す。
【0022】該図において、基板7は、基板保持金具1
7を介して基板トレイ6に保持されている。基板保持金
具17は、基板トレイ6に落し込みによりのせてあるだ
けで、ボルト等によって特に固定されているわけではな
い。磁場修正板8は基板トレイ6又は、図示されていな
い内部治具により真空容器1に固定されている。基板7
に磁場を印加するヘルムホルツコイル14は、1組のみ
備えている。真空容器1には、成膜ステージとは別に、
基板保持金具17をひっかけて昇降・回転させるための
ツメ機構18を設けている。基板トレイ6は、図示され
ていない基板トレイ搬送系によって、ツメ機構18の位
置まで搬送される。この位置でツメ機構18を回転させ
て基板保持金具17の先端とツメを重ねた状態で、ツメ
機構18を上昇させる。この状態でツメ機構18を90
°回転させたのち、ツメ機構18を下降させて再度基板
保持金具17を基板トレイ6に戻す。この後基板トレイ
搬送系により元の成膜ステージに戻し、ヘルムホルツコ
イル14によって磁場を印加しながら成膜する。これに
より基板に直交方向の磁場を印加することが出来る。
【0023】また、図2、及び図3の実施例では、磁場
修正板8は長手形状の場合を考えたが、これを回転させ
ることから、少しでも回転半径を小さくして真空容器1
の小型化を図ることから、図5に示す様な形状の磁場修
正板8も考えられる。この時の基板7への印加磁場の効
果は、長手形状のものとほとんど変わらない。
【0024】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、磁性膜を
形成する場合に、基板面上で2方向以上に効果良く磁場
を印加することが出来るので、 (1)従来に比べて、はるかに磁気特性の優れた磁性膜
を形成することが出来る。
【0025】また、磁場修正板を成膜室側に固定するこ
とによって、 (2)基板トレイを小さくすることが出来て、装置全体
の小型化が可能となる。さらに、基板トレイ毎に磁場修
正板を成膜室に持ち込む必要がないために、基板トレイ
の表面積を極力少なくすることが出来て、 (3)成膜室内を常にクリーンな状態に保つことが可能
であり、良好な膜質の膜を、安定して得ることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁性膜形成装置の一実施例を示す縦断
面図である。
【図2】本発明の磁性膜形成装置の一実施例を示し、磁
場修正板を回転させる前の図1の横断面図である。
【図3】本発明の磁性膜形成装置の一実施例を示し、磁
場修正板を回転させた後の図1の横断面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図5】本発明の一実施例による磁場修正板形状を示す
図である。
【符号の説明】
1…真空容器、2…ターゲット電極、3…ターゲット、
6…基板トレイ、7…基板、8…磁場修正板、9…加熱
ヒータ板、11,12…ギア、13…回転モータ、1
4,15…ヘルムホルツコイル、17…基板保持金具、
18…ツメ機構。
フロントページの続き (72)発明者 小室 又洋 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器と、該真空容器内に配置され、そ
    の表面に成膜される基板と、該基板と対向配置され成膜
    すべき母材となるターゲットと、前記基板面に磁場を印
    加するため、少なくとも2組設けられているヘルムホル
    ツコイルと、前記基板面に効率良く磁場を印加するため
    の磁性板とを備え、前記ターゲットをスパッタリングし
    て飛散したスパッタ粒子を前記基板面上に堆積させて磁
    性膜を成膜する磁性膜形成装置において、前記磁性板を
    前記真空容器で固定し、かつ、該磁性板の位置を変える
    ことが出来る機構を有することを特徴とする磁性膜形成
    装置。
  2. 【請求項2】真空容器と、該真空容器内に配置され、そ
    の表面に成膜される基板と、該基板と対向配置され成膜
    すべき母材となるターゲットと、前記基板面に磁場を印
    加するための少なくとも2組のヘルムホルツコイルと、
    前記基板面に効率良く磁場を印加するための磁性板と、
    前記基板を加熱するためのヒータ板とを備え、前記ター
    ゲットをスパッタリングして飛散したスパッタ粒子を前
    記基板面上に堆積させて磁性膜を成膜する磁性膜形成装
    置において、前記ヒータ板に前記磁性板を固定し、該ヒ
    ータ板ごと該磁性板の位置を変えることが出来る機構を
    有することを特徴とする磁性膜形成装置。
  3. 【請求項3】真空容器と、該真空容器内に配置され、そ
    の表面に成膜される基板と、該基板と対向配置され成膜
    すべき母材となるターゲットと、前記基板面に磁場を印
    加するためのヘルムホルツコイルとを備え、前記ターゲ
    ットをスパッタリングして飛散したスパッタ粒子を前記
    基板面上に堆積させて磁性膜を成膜する磁性膜形成装置
    において、前記基板、又は該基板を直接保持する基板ト
    レイの一部を回転させることが出来る機構を有すことを
    特徴とする磁性膜形成装置。
JP04901393A 1993-03-10 1993-03-10 磁性膜形成装置 Expired - Fee Related JP3211458B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04901393A JP3211458B2 (ja) 1993-03-10 1993-03-10 磁性膜形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04901393A JP3211458B2 (ja) 1993-03-10 1993-03-10 磁性膜形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06264235A true JPH06264235A (ja) 1994-09-20
JP3211458B2 JP3211458B2 (ja) 2001-09-25

Family

ID=12819262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04901393A Expired - Fee Related JP3211458B2 (ja) 1993-03-10 1993-03-10 磁性膜形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3211458B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009000123T5 (de) 2008-01-15 2011-02-17 ULVAC, Inc., Chigasaki-shi Substratauflage, mit dieser versehene Zerstäubungsvorrichtung, und Dünnschichtbildungsverfahren
CN117364018A (zh) * 2023-11-17 2024-01-09 安徽熙泰智能科技有限公司 一种抗磁掩膜板及其制备方法与气相沉积设备
CN119194388A (zh) * 2024-11-26 2024-12-27 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 磁控溅射镀膜设备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009000123T5 (de) 2008-01-15 2011-02-17 ULVAC, Inc., Chigasaki-shi Substratauflage, mit dieser versehene Zerstäubungsvorrichtung, und Dünnschichtbildungsverfahren
CN117364018A (zh) * 2023-11-17 2024-01-09 安徽熙泰智能科技有限公司 一种抗磁掩膜板及其制备方法与气相沉积设备
CN117364018B (zh) * 2023-11-17 2026-05-01 安徽熙泰智能科技有限公司 一种抗磁掩膜板及其制备方法与气相沉积设备
CN119194388A (zh) * 2024-11-26 2024-12-27 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 磁控溅射镀膜设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP3211458B2 (ja) 2001-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5746897A (en) High magnetic flux permanent magnet array apparatus and method for high productivity physical vapor deposition
TW424113B (en) Comopsite sputtering cathode assembly and sputtering apparatus with such composite sputtering cathode assembly
CN103046008A (zh) 溅射方法
JP2002524828A (ja) 電磁界発生器および操作方法
JPH03191060A (ja) スパツタ装置
US20110272278A1 (en) Sputtering apparatus
JPS6274073A (ja) スパツタ装置
JP3590460B2 (ja) マグネトロンスパッタ用カソード電極
US4911815A (en) Sputtering apparatus for production of thin films of magnetic materials
JPH11172432A (ja) 磁性膜形成装置
JP3211458B2 (ja) 磁性膜形成装置
JPH11302841A (ja) スパッタ装置
TW417143B (en) Sputtering device and magnetron unit
JPH0578831A (ja) 薄膜形成方法およびその装置
US5290416A (en) Unidirectional field generator
JPS6233764A (ja) スパツタリング装置
JP3241913B2 (ja) スパッタリング装置
JPS61288067A (ja) スパツタ装置
JPH1192927A (ja) マグネトロンスパッタ装置
JP2000038663A (ja) マグネトロンスパッタ装置
JPH09310174A (ja) スパッタリング装置
JPS6277477A (ja) 薄膜形成装置
JPS61158121A (ja) 磁性膜の形成装置
JPH07138753A (ja) スパッタリング装置およびスパッタリング方法
JPH07216547A (ja) インライン式スパッタ装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees