发明名称 制造基板所用之方法,磁控管源,与溅镀涂层室
摘要 此靶(6)是由不同比重金属之合金所构成,当溅镀此种靶时,此合金之金属是以不同的溅镀特征有关的统计角度α溅镀而出。此被溅镀出的材料以此角度α离开此靶。因此在一个待溅镀涂层的基板(7)产生此等金属之分解(de- mix)效应,其将此等金属以局部变化的比例沈积在基板上,因此与在靶(6)的合金中的金属比例不同。在此基板(7)抵消此分解现象的作用,是藉由溅镀源所形成的磁场,对于相对于基板(7)位置之靶,各别选择电子捕捉(trap)的位置而实施。藉由提供电子捕捉,以及提供在靶中的溅镀侵蚀轨(8)。此基板(7)所沈积较重金属的数量,相对于较轻金属的数量是沿着基板(7)的表面向外增加。
申请公布号 TWI247820 申请公布日期 2006.01.21
申请号 TW090102175 申请日期 2001.03.01
申请人 恩艾克西斯有限公司 发明人 伯哈德寇德;吉德戴皮奇;卡尔-海兹史屈勒;奥利佛奇特儿
分类号 C23C14/35;H01J37/34 主分类号 C23C14/35
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;李明宜 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种制造环形或圆形平面式基板所用之方法,其 具有外径且涂布一种由至少两个不同重量之元素 所构成的材料之层,该基板具有定値之厚度且该材 料中较重元素对较轻元素之比(ratio)沿着基板表面 成定値之分配,其特征为, 由靶表面以磁控管溅镀一种具有至少该二种元素 之材料,因此在靶表面上产生至少一种侵蚀轮廓, 其沿着圆形之轨迹对该靶表面之中央具有最大之 深度且具有一种轮廓半径以及在该中央中另产生 第二侵蚀轮廓; 置放该基板使其待涂层之一表面位于该相面对且 相平行之靶表面之某一距离处且以该中央作为中 心; 选取至少一侵蚀轮廓之轮廓半径使大于该基板之 外径; 以包含该材料之该层来涂布该基板之表面。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该至少二种元 素是金属。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该材料之层之 材料是金属合金。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中另包含产生多 于1个之侵蚀轮廓所需之步骤,各侵蚀轮廓沿着圆 形轨迹对该中央具有最大之深度。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中包含选取该轮 廓半径(RE)所需之步骤,该外径(r)适用: 1.2r≦(RE)≦5r。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中在未溅镀之情 况下另包含置放该基板所需之步骤,使基板位于距 该靶表面某一距离d处且相对于基板之外径(r)选择 该距离d使符合如下之关系: r/2≦d≦3r。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中在新条件下另 包含置放该基板所需之步骤,使基板位于距该靶表 面某一距离d处,且选取该轮廓半径使较该外径还 大RE,因此 0.33d≦RE。 8.如申请专利范围第1项之方法,其中另包含产生至 少两个侵蚀轮廓所需之步骤,其沿着圆形之轨迹对 该靶表面之中央具有最大之深度,该靶表面之半径 是依序之各轨迹之半径之差E,且在新条件下 使基板置于距该靶面某一距离d处,且选取: E≦2d。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中施加隧道形之 磁场而在中央产生该侵蚀轮廓,各磁场线在中央之 二侧存在于靶表面上且分别穿过靶表面且以离心 方式对该中央沿着靶表面另使该磁场旋转。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中在靶表面下 方另设有磁铁配置,该配置包含:第一磁铁回路(loop ),其垂直于该溅镀表面而围绕该中央轴且经由中 央;第二磁铁回路,其是肾形的且未围绕该轴,且各 磁铁设置成由第一回路在径向中朝向第二回路外 部之轴以及相对于该靶表面对该轴相对地旋转该 磁铁配置。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中该至少二种 元素选自Pt,Tb,Fe,Gd,Co。 12.一种磁控管源,其具有一靶(6)与一在此靶反面所 设之围绕着垂直于靶之新表面之轴(A)而传动之移 动式磁铁配置,其特征为 此磁铁配置至少包括一个至少在一区段中围绕该 轴而延伸之磁环(14,14"),以及包括一在旋转轴区域( A)中(与其相关的径向偏移)的磁铁(M,12")。 13.如申请专利范围第12项之磁控管源,其中此磁环 14本身以肾形方式围绕着旋转轴(A)而延伸,其未包 围该旋转轴(A),且对于此磁环(14)在径向外部设有 至少另外一个磁环(12),其围绕着旋转轴(A),其中此 磁铁(M,12")藉由一另一磁环(12)在第一次所提到之 磁环(14)之肾形凹处中径向凹进之轮辐形的磁铁配 置(16)之位于末端的磁铁(M)所形成。 14.一种具有磁控管源之溅镀涂层室,此磁控管源具 有圆盘形或圆环形之平面靶(6)与基板托座以容纳 圆环形或圆盘形基板(7),其是与靶(6)同轴(A)且与其 相隔开,此磁控管源产生至少一同轴之围绕此轴的 磁控管场(H9),其特征为 对与靶之新表面平行之最大场强度(Hmax)之圆形位 置之径向距离RH与基板半径r而言适用: 1.2≦RH≦5r 或1.2≦RH≦2r。 15.一种具有磁控管源之溅镀涂层室,此磁控管源具 有圆盘形或圆环形之平坦之靶(6)与基板托座以容 纳圆环形或圆盘形基板(7),其是与靶(6)同轴(A)且与 其相隔开,此磁控管源产生至少一同轴之围绕此轴 的磁控管场(H9),其特征为, 对共轴的侵蚀沟渠(9)之最大侵蚀深度(Emax)之位置 之半径RE与基板之半径r而言适用: 1.2r≦RE≦5r 或1.2r≦RE≦2r。 16.如申请专利范围第14项之溅镀涂层室,其中对于 基板半径r与待涂层之基板表面与靶之新表面之间 的距离d适用: r/2≦d≦3r 或r/2≦d≦2r。 17.如申请专利范围第15项之溅镀涂层室,其中对于 基板半径r与待涂层之基板表面与靶之新表面之间 的距离d适用: r/2≦d≦3r 或r/2≦d≦2r。 18.如申请专利范围第13项之磁控管源,其中就靶上 最大侵蚀深度(Emax)之以同轴方式围绕该轴(A)之位 置之半径RE之在基板半径r上之突出距离RE和由 靶之新表面至待涂层之基板表面之距离d而言适用 : 0.33d≦RE≦4d 或0.33d≦RE≦2d。 19.如申请专利范围第14项之磁控管源,其中就最大 侵蚀深度(Emax)靶上之以同轴方式围绕该轴(A)之位 置之半径RE之在基板半径r上之突出距离RE和由 靶之新表面至待涂层之基板表面之距离d而言适用 : 0.33d≦RE≦4d 较佳是0.33d≦RE≦2d。 20.如申请专利范围第15项之磁控管源,其中就靶上 最大侵蚀深度(Emax)之以同轴方式围绕该轴(A)之位 置之半径RE之在基板半径r上之突出距离RE和由 靶之新表面至待涂层之基板表面之距离d而言适用 : 0.33d≦RE≦4d 或0.33d≦RE≦2d。 21.如申请专利范围第13项之磁控管源,其中就平行 于靶之新表面之最大磁场强度(Hmax)以同轴方式围 绕该轴(A)之位置之半径RH在基板半径r上之突出距 离RH和在此待涂层之基板表面与靶之新表面之 间之距离d而言适用: 0.33d≦RH≦4d 或0.33d≦RH≦2d。 22.如申请专利范围第14项之磁控管源,其中最大之 平行于靶之新表面之磁场强度(Hmax)以同轴方式围 绕该轴(A)之位置之半径RH在基板半径r上之突出距 离RH和在此待涂层之基板表面与靶之新表面之 间之距离d而言适用: 0.33d≦RH≦4d 或0.33d≦RH≦2d。 23.如申请专利范围第15项之磁控管源,其中就平行 于靶之新表面之最大磁场强度(Hmax)以同轴方式围 绕该轴(A)之位置之半径RH在基板半径r上之突出距 离RH和在此待涂层之基板表面与靶之新表面之 间之距离d而言适用: 0.33d≦RH≦4d 或0.33d≦RH≦2d。 24.如申请专利范围第13项之磁控管源,其中在靶上 对轴成共轴而设有至少两个侵蚀区(9,9a,9'),且对于 最大侵蚀(Emax)之位置之径向距离E和此待涂层 之基板表面与靶之新表面之间的距离d而言用: E≦2d或适用 d≦E≦2d。 25.如申请专利范围第14项之磁控管源,其中在靶上 对轴成共轴而设有至少两个侵蚀区(9,9a,9'),且对于 最大侵蚀(Emax)之位置之径向距离E和此待涂层 之基板表面与靶之新表面之间的距离d而言用: E≦2d或适用 d≦E≦2d。 26如申请专利范围第15项之磁控管源,其中在靶上 对轴成共轴而设有至少两个侵蚀区(9,9a,9'),且对于 最大侵蚀(Emax)之位置之径向距离E和此待涂层 之基板表面与靶之新表面之间的距离d而言适用: E≦2d较佳是适用 d≦E≦2d。 27.如申请专利范围第13项之磁控管源,其中此磁控 管源在靶上产生至少两个同轴之径向相隔开的隧 道场,且对于平行于靶之新表面之最大场强度位置 与在待涂层之基板表面与靶之新表面之间的距离d 而言适用: H≦2d或 d≦H≦2d。 28.如申请专利范围第14项之磁控管源,其中此磁控 管源在靶上产生至少两个同轴之径向相隔开的隧 道场,且对于平行于靶之新表面之最大场强度位置 与在待涂层之基板表面与靶之新表面之间的距离d 而言适用: H≦2d或 d≦H≦2d。 29.如申请专利范围第15项之磁控管源,其中此磁控 管源在靶上产生至少两个同轴之径向相隔开的隧 道场,且对于平行于靶之新表面之最大场强度位置 与在待涂层之基板表面与靶之新表面之间的距离d 而言适用: H≦2d或 d≦H≦2d。 30.如申请专利范围第14项之溅镀涂层室,其中具有 如申请专利范围第12或13项之磁控管源。 31.如申请专利范围第15项之溅镀涂层室,其中具有 如申请专利范围第12或13项之磁控管源。 32.如申请专利范围第1至11项中任一项之方法,其中 制成磁性光学记忆体基板且此层是记忆体层。 33.如申请专利范围第9项之方法,其中以磁控管靶 在磁性光学记忆体基板上沈积至少一记忆体层。 34.如申请专利范围第12或13项之磁控管源,其系用 在磁性光学记忆体基板上沈积至少一记忆体层。 35.如申请专利范围第14至20项中任一项之溅镀涂层 室,其系用在磁性光学记忆体基板上沈积至少一记 忆体层。 36.如申请专利范围第32项之方法,其中沈积一种合 金层,其至少包含PtCo、TbFeCo或GdFeCo。 图式简单说明: 第1图是不同重的金属之溅镀发射品质特性曲线, 用于界定所使用的观念。 第2图根据概要图式说明的基板/磁控管源配置或 溅镀涂层室,以在基板上产生金属比例不均匀的分 布。 第3图为类似于第2图的说明中,根据本发明之第一 措施之在靶上侵蚀与待涂层之基板表面之有关的 几何配置。 第4图在类似于第2或第3图的说明中,根据本发明之 其他措施,以影响所提到的比例分配。 第5图根据类似于第2至4图之说明,一方面根据第3 与4图将根据本发明措施组合而实现,而用于将放 大的基板涂层。 第6图是在将根据第3与4图的措施的组合中,在Co/pt 靶上根据本发明所实现之溅镀侵蚀轮廓。 第7图此以上所提到之金属分配Co/pt所因此造成的 轮廓(a)没有使用依照第3与4图之根据本发明之措 施所造成虚线之分配轮廓,以及(b)是根据本发明以 上所造成之抗磁力之分布。 第8图是在基板的半径上此所造成涂层之分布率。 第9图是在较佳实施形式中根据本发明磁控管源上 之磁铁配置之俯视图,以在根据本发明的溅镀涂层 室中,不但实现在靶上围绕的侵蚀沟渠,而且实现 中央的侵蚀轮廓。 第10图在概要图式说明中之根据第9图之磁铁配置 之另一个实施变化例。
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