JPS5917896Y2 - 高速スパツタ用タ−ゲツト電極 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ＣＯ等の強磁性金属およびＣｒ等の非強磁
性金属の２種以上の金属により構成される磁性合金膜を
、高速スパッタにより形成できるようにした高速スパッ
タ用ターゲット電極に関する。

従来、薄膜を高速スパッタにより形成する場合に用いら
れるターゲット電極は、第１図に示すように、円筒状の
永久磁石１の外周面および内周面にそれぞれ同等状およ
び円柱状のヨーク２，３を嵌着し、磁力線Ｍが出入する
両ヨーク２，３の上端面に、ターゲット支持電極板４を
装架し、ターゲット支持電極板４に、形成しようとする
薄膜の成分の金属からなるターゲット５を載置固定した
構成になっている。

そして、このターゲット電極を用いて薄膜を形成する場
合、基板支持電極板（図示せず）に装着された薄膜形成
用の基板（図示せず）を、ターゲット５に対し所定の間
隔で対向させ、基板支持電極板とターゲット支持電極板
４間に高電圧を印加するとともに、基板とターゲット５
間にアルゴンガスを注入すると、アルゴンガス分子がイ
オン化してターゲット５をイオン衝撃し、ターゲット５
の表面の材料が、微細な粒子となって飛散し、近傍に対
向して設けられた基板に付着し、基板に薄膜が形成され
る。

また、高速スパッタを行なう場合には、第１図に示すよ
うに、永久磁石１から発生する磁力線Ｍがターゲット５
の表面上がら洩れることが必要である。

すなわち、ターゲット支持電極板４に対し垂直な電界お
よび電界に直交するターゲット５表面上の磁力線Ｍによ
る磁界の作用により、ターゲット５の表面の一定空間に
電子を閉じ込め、アルゴンガス分子と電子との衝突する
確率を高め、より多くのアルゴンガスをイオン化し、そ
の結果、スパッタ速度を非常に大にするためである。

ところで、スパッタにより形成されるＣｏ−Ｃｒ磁性合
金膜が、垂直磁化膜として近年注目されており、特に、
Ｃｒ量が１６〜１８ＡＴ％（７）ＣＯ−Ｃｒ磁性合金膜
が垂直磁化膜として優れているとされている。

なお、垂直磁化膜は、たとえば、プラスチックフィルム
に形成され、磁気テープ、磁気シート、磁気カードとし
て使用される。

しかし、前述のようなＣｏ＝Ｃｒ磁性合金膜を、第１図
のターゲット電極を用いてスパッタにより形成しようと
すれば、Ｃｏ−Ｃｒ磁性合金膜の成分の金属により組成
されるＣ０−Ｃｒ合金からなるターゲット５を用いなけ
れは゛ならないが、第２図に示すようニ、Ｃ０−Ｃｒ合
金中ノＣｒ含有量が１６〜１８ＡＴ％である場合は、飽
和磁化が４００〜４５０ＥＭＵ／ｃｃであり、強磁性材
のＣ０−Ｃｒ合金となる。

したがって、ターゲット５が強磁性材であれば、永久磁
石１、ヨーク２，３およびターゲット５により、磁気的
に閉回路が構成されるため、磁力線Ｍがターゲット５内
を通り、ターゲット５の表面上の空間には殆んど磁力線
Ｍが洩れない。

そのため、第１図のターゲット電極により高速スパッタ
できるのは、ターゲット５が非強磁性材である場合に限
られ、強磁性材のターゲット５では、高速スパッタがで
きなく、磁性合金膜を高速スパッタで形成することがで
きない。

この考案は、前記従来の問題点に留意し、磁性合金膜を
高速スパッタにより形成できる高速スパッタ用ターゲッ
ト電磁を提供するものであり、つぎにこの考案を、その
１実施例を示した第３図および第４図とともに詳細に説
明する。

第３図において、第１図と同一記号は同一のものを示し
、６，７は２個の強磁性ターゲットであり、ターゲット
支持電極板４の上面に、ヨーク２，３からの磁力線Ｍが
出入するヨーク２，３の上端面に対向して配設され、形
成しようとする磁性合金膜の強磁性成分の単一金属また
は合金からなり、例えば、Ｃｏ−Ｃｒ磁性合金膜を形成
する場合には、Ｃｏ単一金属または強磁性Ｃｏ−Ｃｒ合
金からなる。

８は非強磁性ターゲットであり、ターゲット支持電極板
４の上面に、両弾磁性ターゲット６．７の間に位置して
配設され、形成しようとする磁性合金膜の非強磁性の成
分の金属の非強磁性合金からなり、例えば、Ｃｏ−Ｃｒ
磁性合金膜を形成する場合には、第２図から明らかなよ
うに、Ｃｏ−Ｃｒ合金中のＣｒ量が約２５ ＡＴ％以上
で飽和磁化が殆んど零となって非強磁性材になるので、
Ｃｒ量が−２５ＡＴ％以上含有する非強磁性Ｃｏ−Ｃｒ
合金からなる。

つぎに、前記実施例の作用について説明する。

両弾磁性ターゲット６．７が、ヨーク２，３の上端面に
対向して配設されて補助ヨークとしての機能を有し、永
久磁石１からの磁力線Ｍが、ヨーク３゜強磁性ターゲッ
ト７．６およびヨーク２を通り、磁力線Ｍが非強磁性タ
ーゲット８の表面上の空間に洩れるため、高速スパッタ
が可能であり、各ターゲラ） ６，７．８と該ターゲラ
） ６，７．８のスパッタ量の関係は、第４図に示すよ
うになる。

すなわち、第４図の横軸は第３図の各ターゲラ）−６，
７，８と対応しており、非強磁性ターゲット８に対向す
る位置のスパッタ量は、強磁性ターゲット６．７に対向
する位置のスパッタ量より多い。

したがって、この点を考慮し、各ターゲット６．７およ
び８の強磁性成分の金属の量を適宜変えることにより、
磁性合金膜の組成を制御できる。

例えば、Ｃｒ含有量が１６〜１８ＡＴ％ノＣｏ −Ｃｒ
磁性合金膜を形成する場合には、非強磁性ターゲット８
を、Ｃｒ含有量が２５ ＡＴ％以上の適当な値に選定し
たＣ０−Ｃｒ合金により構成し、かつ強磁性ターゲット
６．７を、ＣＯの単一金属またはＣｒ含有量が１６ Ａ
Ｔ％以下の適当な値に選定したＣｏ−Ｃｒ合金により構
成すればよい。

また、均一な組成のＣｏ−Ｃｒ磁性合金膜を得るには、
基板を、各ターゲット６．７および８のスパッタ量に応
じて移動させればよい。

因みに、ターゲット６をＣｏ単一金属の円環状のもの（
外径１００ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）とし、タ
ーゲット７を同じくＣｏ単一金属の円板状のもの（径４
０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）とし、さらにターゲット８をＣｒ
含有量が２５ ＡＴ％のＣｏ−Ｃｒ合金の円環状のもの
（外径６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さ６ｍｍ）として３
つのターゲットを１つの円板状に形成したものを、直径
が３ＱＱ ｍｍの円板状基板の下方で該基板の中心から
ｌＱＱｍｍ離れた点に中心が来るように配して、該基板
を回転させながらスパッタを行なうと、該基板上にＣｒ
含有量が１８ ＡＴ％のＣｏ−Ｃｒ磁性合金膜を均一に
得ることができる。

以上のように、この考案の高速スパッタ用ターゲット電
極によると、強磁性および非強磁性の２種以上の金属に
より構成される磁性合金膜の強磁性成分の単一金属また
は合金からなる強磁性ターゲットと、磁性合金膜の非強
磁性成分の金属の合金からなる非強磁性ターゲットを備
え、強磁性ターゲットを、磁石のヨークからの磁力線が
出入する２個のヨークの端面に配設するとともに、非強
磁性ターゲットを、各強磁性ターゲットの間に配設する
ことにより、磁性合金膜を高速スパッタにより形成する
ことができ、特に、この考案は、垂直磁化膜として最近
注目されているＣｏ−Ｃｒ磁性合金膜の形成に用いて極
めて高い実用的効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高速スパッタ用ターゲット電極の断面図
、第２図はＣｏＣｒ合金中のＣｒ含有量と飽和磁化の関
係図、第３図はこの考案の高速スパッタ用ターゲット電
極の１実施例の断面図、第４図は第３図の各ターゲット
とスパッタ量の関係図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 強磁性および非強磁性の２種以上の金属により構成され
   る磁性合金膜の強磁性成分の単一金属または合金からな
   る強磁性ターゲットと、前記磁性合金膜の非強磁性成分
   の金属の合金からなる非強磁性ターゲットを備え、前記
   強磁性ターゲットを、磁石のヨークからの磁力線が出入
   する２個のヨークの端面に配設するとともに、前記非強
   磁性ターゲットを、前記両弾磁性ターゲットの間に配設
   した高速スパッタ用ターゲット電極。