[发明专利]等离子体处理装置、磁电阻元件的制造装置、磁性薄膜的成膜方法以及成膜控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造磁盘驱动装置的磁头、磁性随机存取存储器的存储元件、磁传感器以及薄膜电感器等的等离子体处理装置、磁电阻元件的制造装置、磁性薄膜的成膜方法以及成膜控制程序。

背景技术

磁盘驱动装置的磁头、磁性随机存取存储器(RAM)的存储元件、磁传感器以及薄膜电感器具有磁性薄膜或者在多层薄膜中含有磁性薄膜。这些磁性薄膜要求易磁化轴在基板面内沿着一个方向平行地对齐。

通常，作为使易磁化轴在一个方向上对齐的方法已知一种磁场中成膜法，例如研究在基板保持件上的基板两侧平行地配置两个棒状磁体，对基板施加一个方向的磁体(参照专利文献1)。但是，在该技术中，保持磁力线的平行度的区域非常窄，因此不适合在大口径基板上形成磁性薄膜。

因此，为了扩大两个棒状磁体之间的磁力线平行的区域，研究将棒状磁体安装到强磁性材料的极片(pole piece)(参照专利文献2)。另外，还提出一种在基板的背面配置平板状的磁体而不是棒状磁体(参照专利文献3)。

然而，在专利文献1～3的技术中，在基板保持件上固定有磁体，因此无法在成膜过程中改变磁场的施加方向。

特别是，在利用了巨大磁电阻效果的自旋阀(spin valve)型的磁头中，需要将固定层和自由层这两个磁性层的易磁化轴的相对角度设定为90度，寻求一种机构来在成膜过程中改变磁场施加方向(参照非专利文献1)。为了实现这些，提出了一种技术，即例如使用具有多个线圈组的电磁体，控制流过各线圈组的电流的流向、流量来产生正交的磁场(参照专利文献4)。

近年来，随着设备需求增加为了从一个基板选取大量的元件而导致基板大口径化，除了要求磁场的平行度以外还要求膜厚的均匀性。为了确保膜厚的均匀性例如旋转基板的成膜法比较有效(参照专利文献5)。该旋转成膜法使用永久磁体作为磁场施加单元，在基板保持件上固定永久磁体，对基板始终施加一个方向的平行磁场。

如上所述，研究在成膜过程中要求改变磁场方向的情况下，独立地设置基板保持件的旋转轴和磁体支承保持件的旋转轴，在成膜时使两者的旋转轴的旋转同步，在基板上施加固定方向的磁场(参照专利文献6)。并且，在改变磁场的施加方向时暂时改变旋转相位，之后继续同步旋转来进行下一个磁性薄膜的磁场中成膜。

这样，为了使磁性薄膜的易磁化轴在一个方向上对齐而进行的研究是以下技术：在大口径基板中得到磁力线的平行度的磁电路的设计以及使磁体与基板的旋转同步而对于基板始终得到固定的静止磁场。作为用于对大口径基板施加平行对齐的磁场的磁电路，近来提出了一种将Halbach型Dipole-Ring Magnet应用于磁性薄膜的成膜的装置的例子(参照专利文献7)。

专利文献1：日本特开平5-339711号公报

专利文献2：日本特开平10-326718号公报

专利文献3：日本特开平10-245675号公报

专利文献4：日本特开平11-26230号公报

专利文献5：日本特开2000-265263号公报

专利文献6：日本特开2002-53956号公报

专利文献7：US6743340B2号公报

非专利文献1：恒川孝二「月刊セミコンダクタ一ワ一ルド」，94(1997，4)

发明内容

发明要解决的问题

可是，在以往的技术中，仍然存在基板上进行成膜的磁性薄膜的易磁化轴的偏差。特别是，在大于英寸的大口径基板的情况下，易磁化轴的偏差较明显。

本发明是鉴于上述情形而完成的，即使对大口径基板也能够改进成膜的磁性薄膜的易磁化轴的偏差的等离子体处理装置、磁电阻元件的制造装置、磁性薄膜的成膜方法以及成膜控制程序。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的而完成的本发明的等离子体处理装置，将处理气体导入到可抽成真空的腔室内部，对阴极施加放电电压而使阴极与基板保持件之间产生等离子体放电，对安装于上述阴极的靶进行溅射来在基板处理面形成含有磁性薄膜的薄膜，该等离子体处理装置的特征在于，具备：

基板保持件，其支承上述基板；

磁体保持件，其被配置在上述基板保持件的周围，支承磁体，该磁体在上述基板的处理面形成磁场；

阴极部件，其被配置在上述基板保持件的上方，被施加放电电压；