JPS61246365A - スパツタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は被膜形成に好適なスパッタリング装置に関する
ものである。

〔発明の背景〕

スパッタリングは、第１図に断面図で示すように真空容
器１内に、固体材料の板又は円筒状等のターゲツト体２
と対向する被加工体３との間に高周波電源４による低圧
ガス放電を起し、発生したガスイオンがターゲツト体２
に射突することによ゛リターゲット構成材料を飛散させ
、この飛散物が被加工体３上に沈着することによって、
被膜を形成する法であ夛、特に高融点物質被膜を形成す
るに適した方法として広く使用されている。このような
スパッタリング技術の実用上の一つの問題点は、必要材
料によシ構成された良好なターゲツト体２を得ることで
ある。広く実用化されているスパッタリング装置では、
被加工体３は電極５上に被加工部材６が固着されてお９
、ターゲツト体２は電極７上に接合材８を介してターゲ
ット９が固定されている。通常、このターゲット９は１
０インチ径丸板状体あるいは５インチ×１２インチ角板
状体などで厚さ５〜１０園程度のものが必要とされる。

また、高融点材料、例えばＩｎｘ　Ｏｓ　ｅ　Ｓｎｏｗ
等でこの様な大形ターゲットを構成するには、上記材料
の粉末を成形焼結することが行なわれるが、焼結温度が
高く焼結密度を高くする必要がある大形ターゲットを構
成するには、製造装置設計上の制約から著しく困難であ
る。従って第２図に示すようにターゲツト体９′を複数
部分に分割して製作し、電極７上に第１のターゲット９
ｍ＋第２のターゲット９ｂおよび第３のターゲット９ｃ
を互に密着隣接するように接合材８によシ接着して一体
に構成するように作製することが考えられる（特願昭５
９−１７６６４５号）。

しかしながら、この様な複数の分割ターゲット９ａ＝９
ｂ、９ｅからなる複合形ターゲット体９′を使用してス
パッタリングを長期間にわたって行なうと、分割ターゲ
ット隣接部分がイオン侵蝕をうけやすく、次第にすきま
が生じ、ついにはこの部分の電極７ないしは接合材８が
露出してしまい、ターゲツト体９′をそれ以上使用する
ことが不適当となるなどの問題があった。また、他の目
的で前記複数のターゲットを隣接接着配置する場合、例
えハＭｏ　Ｓ　ｉ　ｓ　Ｏ合金被膜をスパッタリングで
作製する九めＫＭｏからなる部分とＳｔからなる部分と
を隣接して合板上に接着してターゲットを構成する場合
がある。このような場合、前述のつぎめ部の蝕刻進行問
題と同時にＭｏとＳｌとの被蝕刻速度に差異があル、同
様にターゲットの寿命を短かくする。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このようなスパッタリング進行に伴な
うターゲットの部分的蝕刻の進行によるターゲットの寿
命終点−が早くなることを防止し、ターゲットの全部分
を極力均一に蝕刻させて寿命を延長することができるス
パッタリング装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

このような目的ｔ−達成するために本発明は、複数分割
されたターゲットの背部に磁極を配置し、ターゲット上
へのイオン射突密度を部分的に制御するものである。

〔発明の実施例〕

次に第３図を用いて本発明の詳細な説明する。

スパッタリング装置において、ターゲットのイオン侵蝕
を促進する手段としてマグネトロン形スパッタリング装
置が知られている。これはターゲツト体背面側に磁石を
配置し、ターゲツト体面上の空間にスパッタリング電界
と直交する方向の磁力線を発生させ、この磁界で雰囲気
ガスのイオン化を促進し、スパッタリングを助長する方
法である。この場合、ターゲツト体面上の空間に均等に
直交磁界を発生させることが有効であるが、本発明にお
いては、複合ターゲットを構成している各部分ターゲッ
トの境界部には上述の直交磁界を作らず、平行磁界が作
られるように磁石を配置したり、または直交磁界の磁力
線密度が小となるように櫛歯状の磁石を配置し、境界部
でのイオン化を抑制し、スパッタリングを比較的低い比
率におさえ、この結果、複合ターゲットの各部分ターゲ
ット境界部蝕刻進行を抑えてこの部分で電極や接合材が
露出してターゲツト体の使用限界寿命を早めることを防
止することができる。

また、さらに他の実施例としてはＭｏからなる部分ター
ゲットとＳｔからなる部分ターゲットとで構成される複
合ターゲットに適用する場合にはＭｏ部と８１部の面上
直交磁力線密度を調整することにより、境界部蝕刻を防
止することができるとともにＭｏとＳｉとの蝕刻速度の
差を調整すると”とができるという併せた効果を達成で
きる。そのための具体的磁石配置例を第３図（ａ）１缶
）に示す。

同図において、部分ターゲット９ａ　、　９ｂ　、　９
ｅ　　の隣接部の下方に櫛歯状の磁極１０を配置する。

このような構成によれば、この隣接部は磁力線１１がス
パッタ用電界の電気力・線方向１２に平行で、各部分タ
ーゲット９ａ　、　９ｂ　、９ｅの中央部では電気力線
方向１２に直交する成分が多くなる。この結果、ターゲ
ツト体９′は隣接線部の蝕刻進行は抑制される。

るが磁極形状に方向性をもたせであるため、同じ構成材
、例えばＭＯよりなる部分ターゲット９ａｐ９ａ′上で
生ずる直交磁力線の密度と、例えばＳｔよりなる部分タ
ーゲット９ｂ　、　９ｂ’上に生ずる直交磁力線密度で
は差があシ、この場合前者が大であり、前者の部分ター
ゲラ）９ａ、９ａ’は隣接する部分ターゲット９ｂ　、
　９ｂ’に比べて早く蝕刻をうける。

この構造によシ複合ターゲット体の隣接線部の蝕刻が抑
制されると同時に各部分ターゲット毎に異なるイオン密
度を与えることで蝕刻速度を調整することができ、高価
なターゲットの寿命を延長することができ経済効果は極
めて大である。

なお、前述した実施例においては、角形ターゲットを用
いた場合についてで説明したが、本発明は円形ターゲッ
ト、円筒状ターゲットあるいは椀状ターゲット等におい
ても同様の思想を適用することができる。又高周波スパ
ッタリング装置に限定されず、直流スパッタリング装置
でも同様効果を発揮できる。また、各部分ターゲットの
蝕刻速度を調整する他の方法として磁極とターゲツト材
の間隔を変化させる方法も有用である。

なお、本発明の副作用としてターゲツト体に対向して配
置される被加工物への被膜形成速度に部分的差異を生ず
るが、分割線の配置、密度あるいは被加工物とターゲツ
ト体とにスパッタ中に相対運動を与えておいて積分平均
化処理を行なう等の方法で回避することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、複数のターゲット
の部分的な蝕刻がなくなるので、ターゲットの寿命を延
長させることができるという極めて優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパッタリング装置を示す要部断面構成図、第
２図は複合体ターゲット一体を示す斜視図、第３図（ａ
）　、　（ｂ）は本発明によるスパッタリング装置に係
わる複合形ターゲットの平面図、その要部断面図、第４
図は本発明の他の実施例を示す複合形ターゲット体を示
す要部断面図である。 １・・・・真空容器、２・・・・ターゲツト体、３・・
・・被加工体、４・・・・高周波電源、５・・・・電極
、６・・・・被加工部材、７，７′・・・・電極、８・
・・・接合材、９’　、　９’　・・・・ターゲット、
９ａ　ｔ　９ａ’・・・・第１のターゲット、９ｂ　、
　９ｂ’・・・・第２のターゲット、９ｃ　・・・・第
３のターゲット、１０．１０’・・・・磁極、１１・・
・・磁力線、１２・・・・電気力線方向。 代理人　弁理士　小　川　勝　男、・ ′ＸＳ 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電極上に複数のターゲットを隣接配置して構成され
   る複合形ターゲット体を備えたスパッタリング装置にお
   いて、前記複数のターゲットの隣接線に対応した部分の
   電極背後に磁極を配設し、該隣接線上部分ではスパッタ
   リング用電界の電気力線に平行する磁力線密度を大にし
   、隣接線部以外のターゲット有効スパッタ部では前記電
   気力線に直交する磁力線密度を大としたことを特徴とす
   るスパッタリング装置。 ２、前記ターゲット表面に対向する前記磁極の先端面に
   傾斜をもたせ、各ターゲットの有効スパッタ部上の前記
   電気力線に直交する磁力線密度を異ならしめて各ターゲ
   ットの蝕刻速度を制御することを特徴とした特許請求の
   範囲第１項記載のスパッタリング装置。