[發明專利]基板處理裝置、磁性設備的制造裝置及制造方法

有效

• 申請號: 200980000400.X
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101903559A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 細谷裕之;恒川孝二;永峰佳紀
• 申請（專利權）人: 佳能安內華股份有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及在同一個反應容器內形成具有磁性層及非磁性層的多層膜的濺射(sputtering)裝置、及采用該裝置的磁性設備的制造裝置以及制造方法。

背景技術

在用濺射法形成磁性層的情況下，為了使磁性層的磁化方向一致而付與單軸磁各向異性。作為對磁性層付與單軸磁各向異性的方法，例如，通常是在基板附近固定永磁鐵而對基板面施加平行且一致朝向一個方向的磁場的同時、利用濺射形成磁性層的磁場中成膜法。

但是，在形成多層膜中所含有的非磁性層的情況下，不需要施加磁場。在濺射成膜中，利用外部磁場的影響來改變等離子體形狀，因此，若在不需要施加磁場時利用磁鐵對基板施加磁場的話，則膜厚分布較差。

作為與這樣的磁場中成膜法相關的技術，提出了一種這樣的磁性膜形成裝置，即，在基板周圍以該基板為中心地固定2個永磁鐵，并且，在永磁鐵的兩端固定輔助磁鐵，對基板始終施加恒定方向的磁場(例如，參照專利文獻1)。

還提出了一種這樣的基板處理裝置，即，將磁鐵的旋轉機構與基板保持架的旋轉機構獨立地設置，設有利用磁場方向的檢測部件和基板方向的檢測部件使基板方向與磁場方向在規定的角度以內一致而旋轉的機構(例如，參照專利文獻2)。

還提出了一種這樣的磁性膜生成裝置，即，包括在成膜時對基板的表面附近施加指定朝向的磁場而付與僅容易對指定朝向進行磁化的性質的容易軸付與用磁場產生裝置，旋轉機構使上述磁場產生裝置與基板一體地旋轉(例如，參照專利文獻3)。

專利文獻1：日本特開平06-207270號公報

專利文獻2：日本特開2002-53956號公報

專利文獻3：日本特開2002-43159號公報

但是，在專利文獻1的技術方案中，由于在基板保持架上固定有永磁鐵，因此，存在即使在形成不需要施加磁場的非磁性膜的情況下也會對基板施加磁場這樣的問題。

另外，在專利文獻2的技術方案中，獨立于磁鐵和基板保持架而設置旋轉機構，能夠對基板向任意方向施加磁場，但存在無法在不需要施加磁場的情況下切斷磁場這樣的問題。

并且，在專利文獻3的技術方案中，由于將電磁鐵作為磁鐵使用，因此，能夠根據需要切斷磁場，但必須導入電源線和冷卻水線，存在裝置大型化、制造成本增加這樣的問題。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供能夠根據形成的膜的材質來切換是否對基板施加磁場，從而能夠在同一個室內形成磁性層和非磁性層這兩者的濺射裝置及磁性設備的制造方法。

為了實現上述目的而做成的本發明的構成如下。

即，一種濺射裝置，該裝置向能夠排成真空的室內導入處理氣體，對陰極單元施加電壓而在該陰極單元與基板保持架之間發生等離子體放電，對安裝于上述陰極單元的靶進行濺射而在基板的處理面上形成薄膜，其特征在于，包括：基板保持架，支承上述基板；磁鐵保持架，配置在上述基板保持架的周圍；磁鐵，可移動地載置在上述磁鐵保持架上；支承構件，面向上述磁鐵地突出設置在上述基板保持架上；連結構件，配置于上述磁鐵上，與上述支承構件結合；旋轉機構，使上述基板保持架或上述磁鐵保持架中的至少一個轉動；連結切換機構，在通過上述旋轉機構的轉動而使上述支承構件與上述連結構件的位置對齊時，使上述基板保持架上下運動而將上述支承構件與上述連結構件結合或脫離，切換是否對上述基板施加磁場。

采用本發明，在通過旋轉機構的轉動而使支承構件與連結構件的位置對齊時，連結切換機構使基板保持架上下運動而將支承構件與連結構件結合或脫離，切換是否對基板施加磁場。因而，能夠根據形成的膜的材質來切換是否對基板施加磁場，從而能夠在同一個室內形成磁性層和非磁性層這兩者。

附圖說明

圖1表示第1實施方式的濺射裝置，是磁鐵處于待機位置的情況的主視剖視圖。

圖2是表示在第1實施方式的濺射裝置中對基板施加磁場而成膜的狀態的主視剖視圖。

圖3是表示在第1實施方式的濺射裝置中未對基板施加磁場而成膜的狀態的主視剖視圖。

圖4是表示基板保持架支承環狀磁鐵的狀態的俯視圖。

圖5是表示基板保持架未支承環狀磁鐵的狀態的俯視圖。

圖6是圖2中的區域C的放大剖視圖。

圖7是表示磁場中成膜時的磁場施加方向與磁特性測定時的磁場施加方向的關系的說明圖。

圖8是表示NiFe薄膜的面內膜厚分布的說明圖。

圖9是表示采用MOKE測定的磁場中成膜時的磁特性的說明圖。

圖10是表示采用MOKE測定的無磁場成膜時的磁特性的說明圖。