JPH0527047U - 対向ターゲツト式スパツタ装置のシールドカバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、プラズマに接するスパッタ開口縁
部の肉厚を可及的に薄くすることにより、このスパッタ
開口縁部に付着するスパッタ膜を減少させ、ターゲット
とシールドカバー間の短絡等を防止して異常放電を少な
くすることができ、しかも、両者間の短絡等の原因とな
るスパッタ膜の除去作業を少なくして、作業性の向上を
図る。 【構成】両ターゲット１，１ａの側方に位置するカバー
本体部１２と、スパッタ開口縁部１３を形成すべくカバ
ー本体部１２からターゲット１，１ａのスパッタ面１
０，１０ａ前方に延設された内向き片１５とから構成
し、少なくとも該内向き片１５の先端部１６を、カバー
本体部１２よりも薄肉状に形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種材料の薄膜形成を行う場合に適用される対向ターゲット式スパ ッタ装置のシールドカバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、対向ターゲット式スパッタ装置は、図４に示すように、一対のターゲッ ト５０，５０ａをそのスパッタ面５１，５１ａが空間５２を隔てて対向するよう に設け、各ターゲット５０，５０ａの外周部を、接地されたシールドカバー５３ ，５３で覆うと共に、前記スパッタ面５１，５１ａに垂直な磁界を発生する磁石 ５４，５４ａを備え、ターゲット５０，５０ａに電圧を印加することにより、前 記空間５２にプラズマを形成してターゲット５０，５０ａの側方に配置された基 板５５上に薄膜を形成するように構成したものである。

【０００３】 前記シールドカバー５３は、各ターゲット５０，５０ａの側方に位置するカバ ー本体部５７と、スパッタ開口縁部５８を形成すべくカバー本体部５７からター ゲット５０，５０ａのスパッタ面５１，５１ａ前方に延設された内向き片５９と から構成され、該内向き片５９の先端面６０は、図５（イ），（ロ）に示す如く 平面で且つ肉厚ｔはカバー本体部５７の肉厚ｔ１と同じに設けられていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記スパッタ装置において、長時間スパッタ作業を行うと、スパッタ膜６１が シールドカバー５３，５３の内向き片５９により形成されるスパッタ開口縁部５ ８及びその周辺部に付着堆積する。スパッタ開口縁部５８に堆積するスパッタ膜 ６１はプラズマに曝されているため特に剥離し易く、剥離したスパッタ膜６１は 、ターゲット５０，５０ａのスパッタ面５１に付着して、該ターゲット５０，５ ０ａとシールドカバー５３，５３との間で橋状に架設状態となる。

【０００５】 すなわち、ターゲット５０，５０ａが磁性材料からなる場合には、シールドカ バー５３，５３のスパッタ開口縁部５８に堆積したスパッタ膜（磁性膜）６１が 剥離すると、磁石５４，５４ａの作用により、剥離したスパッタ膜６１はターゲ ト５０，５０ａのスパッタ面５１，５１ａに起立した状態で付着し、さらに、剥 離したスパッタ膜６１がそのスパッタ膜６１上に堆積する。このため、スパッタ 膜６１は、図５（ロ）に示す如く、ターゲット５０，５０ａとシールドカバー５ ３間に短時間で架設状態となり、両者ターゲット１，１ａとシールドカバー５３ ，５３間で短絡が生じ、異常放電の発生する原因となっていた。

【０００６】 また、ターゲット５０，５０ａが絶縁材料からなる場合にも、シールドカバー ５３のスパッタ開口縁部５８の肉厚に相当するスパッタ膜（絶縁膜）６１がスパ ッタ面に付着することから、同様に両者間で架設状態となり部分的に絶縁される ため、この場合においても、異常放電の発生する原因となる。

【０００７】 この異常放電の発生は、基板５５上に形成される薄膜に欠陥を生じ、品質の低 下を招来する欠点がある。 また、異常放電が発生すると、スパッタ作業が中止してシールドカバー５３， ５３とターゲット５０，５０ａ間のスパッタ膜を除去しなければならず、作業性 にも問題があった。

【０００８】 本考案は、上記の如き従来の問題点を鑑みてなされたもので、プラズマに接す るスパッタ開口縁部の肉厚を可及的に薄くすることにより、このスパッタ開口縁 部に付着するスパッタ膜を減少させ、ターゲットとシールドカバー間の短絡等を 防止して異常放電を少なくすることができ、しかも、両者間の短絡等の原因とな るスパッタ膜の除去作業を少なくして、作業性の向上を図ることのできる対向タ ーゲット式スパッタ装置用のシールドカバーを提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案が、上記課題を解決するために講じた技術的手段は、スパッタ面１０， １０ａが空間を隔てて対向するように設けられた一対のターゲット１，１ａの外 周部を覆うべく、真空容器２内に配置されるシールドカバーであって、各ターゲ ト１，１ａの側方に位置するカバー本体部１２と、スパッタ開口縁部１３を形成 すべくカバー本体部１２からターゲット１，１ａのスパッタ面１０，１０ａ前方 に延設された内向き片１５とから構成し、少なくとも該内向き片１５の先端部１ ６を、カバー本体部１２よりも薄肉状に形成してなることにある。

【００１０】

【作用】

本考案の対向ターゲット式スパッタ装置用のシールドカバーにおいては、シー ルドカバー８，８のスパッタ開口縁部１３にスパッタ膜２５が付着堆積した後に 剥離する場合、内向き片５９の先端部１６が薄肉であることから、該スパッタ膜 ２５の形状は小さい。このため、該スパッタ膜２５はターゲット１，１ａのスパ ッタ面１０，１０ａに付着するようなことがあっても、起立状態でターゲット１ ，１ａに付着することはなく、シールドカバー８，８とターゲット１，１ａ間で 短絡あるいは部分的に絶縁するのを抑制でき、異常放電が減少する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を対向ターゲット式スパッタ装置に採用した実施例を図面に従っ て説明する。 図１において、１，１ａは、センダスト等の磁性材料から成る一対のターゲッ トで、空間１１を形成するようにターゲットホルダー３，３ａを介して、真空容 器２内に互いに間隔をおいて対向配置されている。 ５，５ａはターゲットホルダー３，３ａと真空容器２との間に介在された絶縁 板で、６はターゲット１，１ａを陰極とするためのターゲット用の電源である。

【００１２】 ８，８は各ターゲットホルダー３，３ａの側面からターゲット１，１ａのスパ ッタ面１０，１０ａの外周部を覆うためのシールドカバーで、ターゲット１，１ ａと絶縁された接地状態でターゲットホルダー３，３ａの側部又は真空容器２の 適宜箇所に固定されている。このシールドカバー８，８は、図２（イ）に示すよ うに正面視矩形状を呈し、各ターゲット１，１ａの側方に位置するカバー本体部 １２と、スパッタ開口縁部１３を形成すべくカバー本体部１２からターゲット１ ，１ａのスパッタ面１０，１０ａ前方に延設された内向き片１５とからなる。

【００１３】 このシールドカバー８，８は、カバー本体部１２が真空容器２側に取付けられ ることから十分な強度が得れるように、肉厚ｔ１が略２ｍｍ程度の金属制の板材 から形成され、その内向き片１５の先端部１６は、それよりも薄肉状となるよう に図２（ロ）に示す如く、外面側を傾斜させて断面先鋭状に形成されている。な お、該先端部１６の先端の肉厚は薄い程好ましいが、実際の加工精度上、０、１ 〜０、５ｍｍが現実的である。 ２０，２０ａは前記ターゲット１，１ａのスパッタ面１０，１０ａに垂直方向 の磁界を発生させるための永久磁石で、各ターゲット１，１ａの背面側に設けら れている。 ２２はターゲット１，１ａの側方に設けられた基板ホルダー２３により、空間 １１に面するように配置された基板である。

【００１４】 次に、以上の構成におけるスパッタ装置の使用例について説明する。 スパッタ作業を行うには、先ず真空容器２内の真空排気後にアルゴンガスを導 入し、その後、ターゲット１，１ａにこのターゲット１，１ａを陰極とすべく電 圧を印加させると、空間部１１内にはターゲットの飛散原子、ガンマー電子及び スパッタガスイオンが飛散するプラズマ空間が形成され、両ターゲット１，１ａ がスパッタリングされて基板２２上にターゲット１，１ａに対応した組成の薄膜 が形成されるのである。

【００１５】 両ターゲット１，１ａのスパッタリング時に、両シールドカバー８，８のスパ ッタ開口縁部１３にスパッタ膜２５が付着堆積した場合、この堆積したスパッタ 膜２５が剥がれ、磁石２０，２０ａの作用により、ターゲット１，１ａのスパッ タ面１０，１０ａに付着することがあるが、該シールドカバー８，８の内向き片 １５の先端部１６を先鋭に設けているため、剥がれたスパッタ膜２５は小さい。

【００１６】 従って、この剥がれたスパッタ膜２５が、ターゲット１，１ａのスパッタ面１ ０，１０ａに起立状態ならず、このため、起立状のスパッタ膜２５にさらにスパ ッタ膜２５が付着するようなことがなく、該スパッタ膜２５がターゲット１，１ ａとシールドカバー８，８間で架設状態になり難く、両者間の短絡が生じるのを 好適に防止でき、長時間のスパッタ作業が可能となる。

【００１７】 尚、スパッタ膜２５は、シールドカバー８，８のスパッタ開口縁部１３以外の 箇所にも付着堆積するが、これらはプラズマに曝されていないことから、スパッ タ膜２５の剥離現象が少なく、仮に剥離しても、シールドカバー８，８のスパッ タ開口縁部１３に堆積する場合に比し、ターゲット１，１ａに及ぼす影響は少な い。

【００１８】 出願人は、従来のシールドカバーを使用した場合と、本実施例のシールドカバ ーを使用した場合について、実際に実験したところ（ターゲット１，１ａにはセ ンダストを使用）、従来のシールドカバーがスパッタ作業開始から４〜５時間で 異常放電が発生したのに対し、本実施例のシールドカバーの場合、作業開始から ８時間経過しても何ら支障となる異常放電は発生しなかった。

【００１９】 尚、本考案のシールドカバー８，８の内向き片１５の形状は、上記実施例に限 定されるものではなく、例えば、図３に示す如く形成しても良い。 すなわち、同図（イ）に示すシールドカバー８，８は、前記実施例において、 内向き片１５の外面側を傾斜させて先端部１６を先鋭に形成したが、これとは反 対に、内向き片１５の内面側を傾斜させたものである。 また、同図（ロ）に示すシールドカバー８，８は、内向き片１５の内外面を傾 斜させたものである。

【００２０】 さらに、同図（ハ）に示すシールドカバー８，８は、内向き片１５の内外面を 傾斜させ、さらに、先端面にはアールが形成されている。 また、同図（ニ）に示すシールドカバー８，８は、カバー本体部１２と内向き 片１５とを別体で構成し、該内向き片１５をカバー本体部１２に固着すると共に 、内向き片１５は肉厚がカバー本体部１２の肉厚よりも薄いものが採用されてい る。

【００２１】 前記シールドカバー８，８とターゲット１，１ａの材質が異なる場合に、シー ルドカバー８，８等に付着堆積したスパッタ膜２５の剥離が発生し易いことから 、シールドカバー８，８はターゲット材料と同じ材質のものを採用することによ り、スパッタ膜２５の剥離を好適に防止でき、さらに効果的である。

【００２２】 また、ターゲット１，１ａは磁性材料以外に、絶縁材料のものであっても良く 、この場合、部分的に絶縁されるような不都合はなく、同様に異常放電の発生を 防止できる。 尚、シールドカバー８，８の形状は上記実施例に限定されるものではなく、タ ーゲット１，１ａの形状に応じて適宜決定自在であり、スパッタ装置を構成する 他の部材の具体的な構成も決して上記実施例に限定されないことは無論である。

【００２３】

【考案の効果】

本考案のシールドカバーは、各ターゲットの側方に位置するカバー本体部と、 スパッタ開口縁部を形成すべくカバー本体部からターゲットのスパッタ面前方に 延設された内向き片とから構成され、少なくとも該内向き片の先端部を、カバー 本体部よりも薄肉状に形成しているので、特に、ターゲットに磁性材料のものを 採用した場合であっても、シールドカバーのスパッタ開口縁部に付着堆積したス パッタ膜が、シールドカバーとターゲット間で架設状態となるのを好適に抑制で きる。このため、これら両者間の短絡あるいは部分的な絶縁を防止して異常放電 を減少でき、品質の向上を図ることが可能となる。

【００２４】 また、上記の如くシールドカバーとターゲット間にスパッタ膜が，橋状に架設 状態となるのを抑制できることから、該スパッタ膜の除去作業の手間も減少し、 作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のシールドカバーをスパッタ装置に採用
した概略説明図。

【図２】シールドカバーの一実施例を示し、（イ）は全
体斜視図、（ロ）は要部を示す断面図。

【図３】シールドカバーの他の実施例を示し、（イ）〜
（ニ）はそれぞれの要部を示す断面図。

【図４】従来例を示す概略説明図。

【図５】従来例を示し、（イ）はスパッタ膜がシールド
カバーのスパッタ開口縁部に付着した状態の要部断面
図、（ロ）はシールドカバーとターゲット間にスパッタ
膜が架設状態となった状態の要部断面図。

【符号の説明】

１，１ａ…ターゲット、２…真空容器、１１…空間、１
２…カバー本体部、１５…内向き片、１６…先端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スパッタ面１０，１０ａが空間１１を隔て
   て対向するように設けられた一対のターゲット１，１ａ
   の外周部を覆うべく、真空容器２内に配置されるシール
   ドカバーであって、各ターゲット１，１ａの側方に位置
   するカバー本体部１２と、スパッタ開口縁部１３を形成
   すべくカバー本体部１２からターゲット１，１ａのスパ
   ッタ面１０，１０ａ前方に延設された内向き片１５とか
   ら構成し、少なくとも該内向き片１５の先端部１６を、
   カバー本体部１２よりも薄肉状に形成してなることを特
   徴とする対向ターゲット式スパッタ装置のシールドカバ
   ー。