JPS627856A - マグネトロンスパツタ装置 - Google Patents
マグネトロンスパツタ装置Info
- Publication number
- JPS627856A JPS627856A JP14792085A JP14792085A JPS627856A JP S627856 A JPS627856 A JP S627856A JP 14792085 A JP14792085 A JP 14792085A JP 14792085 A JP14792085 A JP 14792085A JP S627856 A JPS627856 A JP S627856A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- grooves
- surface part
- magnet
- magnetron sputtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
この発明のマグネトロンスパッタ装置は、被薄膜形成基
板と対向したターゲットの表面部を、マグネットの磁界
分布領域外に対応する部分において複数の溝を有した構
造とし、それら溝の部分で洩れ磁界を生じさせてそのタ
ーゲット表面部もスパッタされるようにし、ターゲット
の非スル、り領域面への膜欠陥発生の原因になる反応物
の堆積を防止可能としたものである。
板と対向したターゲットの表面部を、マグネットの磁界
分布領域外に対応する部分において複数の溝を有した構
造とし、それら溝の部分で洩れ磁界を生じさせてそのタ
ーゲット表面部もスパッタされるようにし、ターゲット
の非スル、り領域面への膜欠陥発生の原因になる反応物
の堆積を防止可能としたものである。
この発明は、磁気記録媒体や半導体集積回路素子等の製
造に好適なマグネトロンスパッタ装置に関し、さらに詳
細には膜欠陥の少ない磁気記録媒体等を製造可能とした
新しいターゲット構造に関するものである。
造に好適なマグネトロンスパッタ装置に関し、さらに詳
細には膜欠陥の少ない磁気記録媒体等を製造可能とした
新しいターゲット構造に関するものである。
第４図は従来のマグネトロンスパッタ装置を示す要部断
面図であり、排気装置２が付設された真空容器ｌ内に、
ターゲット３が支持され、かつヨークによって磁気的に
結合された円環状マグ序。
面図であり、排気装置２が付設された真空容器ｌ内に、
ターゲット３が支持され、かつヨークによって磁気的に
結合された円環状マグ序。
トと中心円柱状マグネットからなる二重構造のマグネッ
ト４が内蔵されたターゲット支持体５と、これに対向し
て薄膜を形成すべき基板６を支持した基板支持体７が回
転機構８により回動可能に配置されている。９はシャッ
タである。
ト４が内蔵されたターゲット支持体５と、これに対向し
て薄膜を形成すべき基板６を支持した基板支持体７が回
転機構８により回動可能に配置されている。９はシャッ
タである。
このような装置を用いて基板支持体７上に支持された基
板６表面に薄膜を形成するには、前記真空容器１内をア
ルゴン（Ａｒ）ガスなどのガス雰囲気にした状態で、基
板支持体７とターゲット３間に高電圧電源１０により所
定電圧を印加すると共に、シャッタ９をターゲット３上
より開ける。
板６表面に薄膜を形成するには、前記真空容器１内をア
ルゴン（Ａｒ）ガスなどのガス雰囲気にした状態で、基
板支持体７とターゲット３間に高電圧電源１０により所
定電圧を印加すると共に、シャッタ９をターゲット３上
より開ける。
この時、発生したプラズマ状のスパッタガスイオンは、
前記マグネット４によりターゲット３表面に円弧状に発
生される磁界によって集束され、密度の高いプラズマに
より励起されたスパッタガスイオンが該ターゲット３に
衝突することにより、その表面よりスパッタ物質がスパ
ッタされて前記基板６上に大きな成膜堆積速度で薄膜を
成膜する。
前記マグネット４によりターゲット３表面に円弧状に発
生される磁界によって集束され、密度の高いプラズマに
より励起されたスパッタガスイオンが該ターゲット３に
衝突することにより、その表面よりスパッタ物質がスパ
ッタされて前記基板６上に大きな成膜堆積速度で薄膜を
成膜する。
ところが、このようなマダイ・トロンスパッタ装置にお
いては、前記マグネット４により第５図に示すようにタ
ーゲット３の表面上に発生される円弧状の磁界２１によ
って集束され、高密度化されたプラズマ状のスパッタガ
スイオンが選択的にターゲット３の強磁界領域（エロー
ジョン領域とも呼ぶ）２２に衝突してスバ、りされるこ
とから、その領域２２が削られた状態に浸食され、その
他の領域は殆どスパッタがなされないで不機能領域２３
となっている。
いては、前記マグネット４により第５図に示すようにタ
ーゲット３の表面上に発生される円弧状の磁界２１によ
って集束され、高密度化されたプラズマ状のスパッタガ
スイオンが選択的にターゲット３の強磁界領域（エロー
ジョン領域とも呼ぶ）２２に衝突してスバ、りされるこ
とから、その領域２２が削られた状態に浸食され、その
他の領域は殆どスパッタがなされないで不機能領域２３
となっている。
しかして、スパッタされたターゲット物質の大部分は基
板６に被着されるが、その一部の反応スパッタ粒子はプ
ラズマ中のガスイオンと衝突してターゲット３の前記不
機能領域２３に被着し、反応物が堆積する現象がある。
板６に被着されるが、その一部の反応スパッタ粒子はプ
ラズマ中のガスイオンと衝突してターゲット３の前記不
機能領域２３に被着し、反応物が堆積する現象がある。
特に斜線を施して示す箇所はそれが顕著である。この堆
積物は付着力が不安定であるのみならず、一般に高抵抗
であるがために次第に帯電していって、更には異常放電
等を起こして剥離し、第６図に示すように粗大粒子３１
となって飛散して基板６の生成膜３２に付着して膜面に
突起欠陥を形成する。
積物は付着力が不安定であるのみならず、一般に高抵抗
であるがために次第に帯電していって、更には異常放電
等を起こして剥離し、第６図に示すように粗大粒子３１
となって飛散して基板６の生成膜３２に付着して膜面に
突起欠陥を形成する。
また上記粗大粒子３１は生成膜３２に対する付着力が弱
く、当該スパ、り工程後の諸工程中に剥離し易く、ピン
ホール欠陥が生じる等の欠点があった。
く、当該スパ、り工程後の諸工程中に剥離し易く、ピン
ホール欠陥が生じる等の欠点があった。
この発明は、以上のような従来の状況から、ターゲット
の基板対向表面部構造を改良して前記したような不機能
領域を無くし、当該ターゲット表面部への反応物の堆積
を防止したマグネトロンスパッタ装置の提供を目的とす
るものである。
の基板対向表面部構造を改良して前記したような不機能
領域を無くし、当該ターゲット表面部への反応物の堆積
を防止したマグネトロンスパッタ装置の提供を目的とす
るものである。
〔問題点を解決するための手段）
この発明のマグネトロンスパッタ装置では、第１図に示
すようにターゲラ）３Ａの基板対向表面部が、マグネッ
トの磁界分布領域（エロージョン領域）２２外の箇所に
おいて複数の溝３１１を形成している。
すようにターゲラ）３Ａの基板対向表面部が、マグネッ
トの磁界分布領域（エロージョン領域）２２外の箇所に
おいて複数の溝３１１を形成している。
ターゲット内の磁束をスパッタ空間に漏ｌ曳し、その漏
洩磁束による弱磁界分布によってプラズマを閉じ込めて
弱いながらも当該ターゲット表面部を雰囲気ガスイオン
で常にスパッタされる態様とする。
洩磁束による弱磁界分布によってプラズマを閉じ込めて
弱いながらも当該ターゲット表面部を雰囲気ガスイオン
で常にスパッタされる態様とする。
この常時スパッタリングによって、溝形成のり−ゲット
表面部は二ローション領域の他のターゲト表面部から飛
散してきた反応物が再び飛散され、結果的に反応物の堆
積が阻止されて清浄化される。
表面部は二ローション領域の他のターゲト表面部から飛
散してきた反応物が再び飛散され、結果的に反応物の堆
積が阻止されて清浄化される。
以下、この発明を磁気記録媒体の製造に適用した場合の
実施例につき図面を参照して詳細に説明する。なお、こ
の発明はターゲット構造に特徴を有するものであるので
、図はこれについてのみ示すことにする。
実施例につき図面を参照して詳細に説明する。なお、こ
の発明はターゲット構造に特徴を有するものであるので
、図はこれについてのみ示すことにする。
第１図は第１実施例によるＦｅを主成分としたターゲッ
ト構造を示す斜視図で、このターゲット３Ａでは前記エ
ロージョン領域２２を除く表面部に図示のような複数の
平行した直線状の溝３１１が形成されている。この溝３
１１は、楕円丸で囲んで示した拡大断面図を参照して幅
３ ｍｌ＋ 、深さ１ｕの断面矩形状を有し、かつ１〜
３＊Ｊの配列ピッチで形成される。なお、ターゲットの
大きさは縦１２．５ｃｍ 、横１４．５αである。
ト構造を示す斜視図で、このターゲット３Ａでは前記エ
ロージョン領域２２を除く表面部に図示のような複数の
平行した直線状の溝３１１が形成されている。この溝３
１１は、楕円丸で囲んで示した拡大断面図を参照して幅
３ ｍｌ＋ 、深さ１ｕの断面矩形状を有し、かつ１〜
３＊Ｊの配列ピッチで形成される。なお、ターゲットの
大きさは縦１２．５ｃｍ 、横１４．５αである。
アルゴン（Ａｒ）と酸素（０２）とが５０％ずつの混合
ガス雰囲気中でスパッタリングした結果、前記溝形成の
ターゲット表面部分には反応物の堆積はほとんど認めら
れなかった。この反応物が堆積しない理由は、先に述べ
たように溝部分にて漏洩磁束が発生し、仁の磁束により
雰囲気プラズマが閉じ込められ常に当該ターゲット表面
部をスパッタする結果、該ターゲット表面部に付着した
微量の反応物を飛散して清浄化するためである。
ガス雰囲気中でスパッタリングした結果、前記溝形成の
ターゲット表面部分には反応物の堆積はほとんど認めら
れなかった。この反応物が堆積しない理由は、先に述べ
たように溝部分にて漏洩磁束が発生し、仁の磁束により
雰囲気プラズマが閉じ込められ常に当該ターゲット表面
部をスパッタする結果、該ターゲット表面部に付着した
微量の反応物を飛散して清浄化するためである。
第２図はこの発明の第２実施例によるターゲ。
ト構造を示し、このターゲット３Ｂでは前記直線状の平
行溝とは異なる交差状の溝３１２が形成されている。溝
３１２の大きさ、配列ピッチは前例のものと同じであり
、また反応物の清浄機能も同じである。
行溝とは異なる交差状の溝３１２が形成されている。溝
３１２の大きさ、配列ピッチは前例のものと同じであり
、また反応物の清浄機能も同じである。
断ｒＭｖ字形の溝である。これらの断面三角形の溝によ
れば、内面が傾斜しているので、ここに付着した反応物
のスパッタリングによる飛散方向は斜め上方となる。従
って、前記した断面矩形の溝と比較して、矩形溝では反
応物が真上に飛散後、再び付着する恐れがあるが、断面
三角溝の場合このような飛散反応物の再付着は全く生じ
ないという優位性がある。
れば、内面が傾斜しているので、ここに付着した反応物
のスパッタリングによる飛散方向は斜め上方となる。従
って、前記した断面矩形の溝と比較して、矩形溝では反
応物が真上に飛散後、再び付着する恐れがあるが、断面
三角溝の場合このような飛散反応物の再付着は全く生じ
ないという優位性がある。
以上の説明から明らかなように、この発明のマグネトロ
ンスパッタ装置は、ターゲットのほぼ全表面がスパッタ
リングされるようにして当該表面部への反応物の堆積を
防止しているので、基板上の生成膜に対する堆積粗大粒
子の飛散がなくなり、従来の如き異物突起やピンホール
等の膜欠陥のない良品質の薄膜を容易に得ることが可能
となる。
ンスパッタ装置は、ターゲットのほぼ全表面がスパッタ
リングされるようにして当該表面部への反応物の堆積を
防止しているので、基板上の生成膜に対する堆積粗大粒
子の飛散がなくなり、従来の如き異物突起やピンホール
等の膜欠陥のない良品質の薄膜を容易に得ることが可能
となる。
従って、磁気記録媒体の製造、或いは半導体集積回路素
子等の製造に適用して優れた効果を奏する。
子等の製造に適用して優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のマグ）−）ロンスパ、り装置に用いる
ターゲットの一実施例を示す斜視図、第２図はターゲッ
トの変形例を示す斜視図、第３図はターゲットに形成し
た溝の変形例を示す図、 第４図は従来のマグネトロンスパッタ装置を説明するた
めの要部断面図、 第５図は従来のマグネトロンスパッタ装置におけるター
ゲットの表面現象を説明するための斜視図、 第６図は従来のマグネトロンスパッタ装置によって形成
された薄膜の状態を説明するための要部断面図である。 図において、 ｌは真空容器、３，３Ａおよび３Ｂはターゲット、４は
マグネット、５はターゲット支持体、６は基板、７は基
板支持体、３１１および３１２は溝をそれぞれ示す。 （ル補は幻 蛯明め７−デ°Ｊ 第 １ 図 （Ｏｌ ＜ｂ）↓−変方ｇ［
１ ＠ ３ 図 ７−）−１１−Ｍ金名門うイダリＧσ 第 ２ 図 収し［褐７７−＊団〉スハ一タ表−ｙｒ、ｓ八゛図ｔｓ
４図
ターゲットの一実施例を示す斜視図、第２図はターゲッ
トの変形例を示す斜視図、第３図はターゲットに形成し
た溝の変形例を示す図、 第４図は従来のマグネトロンスパッタ装置を説明するた
めの要部断面図、 第５図は従来のマグネトロンスパッタ装置におけるター
ゲットの表面現象を説明するための斜視図、 第６図は従来のマグネトロンスパッタ装置によって形成
された薄膜の状態を説明するための要部断面図である。 図において、 ｌは真空容器、３，３Ａおよび３Ｂはターゲット、４は
マグネット、５はターゲット支持体、６は基板、７は基
板支持体、３１１および３１２は溝をそれぞれ示す。 （ル補は幻 蛯明め７−デ°Ｊ 第 １ 図 （Ｏｌ ＜ｂ）↓−変方ｇ［
１ ＠ ３ 図 ７−）−１１−Ｍ金名門うイダリＧσ 第 ２ 図 収し［褐７７−＊団〉スハ一タ表−ｙｒ、ｓ八゛図ｔｓ
４図
Claims (5)
- （１）二重構造のマグネット（４）上にターゲット（３
Ａ、３Ｂ）を配置するとともに、該ターゲット（３Ａ、
３Ｂ）上に薄膜を形成すべき基板（６）を対向配置し、
これらを収容した真空容器（１）内をスパッタ用ガス雰
囲気にした状態で前記基板（６）上にターゲット物質を
被着形成する装置構成において、 前記ターゲット（３Ａ、３Ｂ）の、前記マグネット（４
）の磁界分布領域外の基板対向表面部分に複数の溝（３
１１、３１２）を形成したことを特徴とするマグネトロ
ンスパッタ装置。 - （２）前記ターゲット（３Ａ）表面上の溝が、複数の平
行した直線状の溝（３１１）からなることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のマグネトロンスパッタ
装置。 - （３）前記ターゲット（３Ｂ）の表面上の溝が、交差し
た複数の溝（３１２）からなることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載のマグネトロンスパッタ装置。 - （４）前記ターゲット（３Ａ、３Ｂ）の表面上の溝（３
１１、３１２）が、断面矩形状の溝よりなることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項および第
３項のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - （５）前記ターゲット（３Ａ、３Ｂ）の表面上の溝（３
１１、３１２）が、断面Ｖ字状またはのこぎり歯状の三
角形状の溝よりなることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項、第２項および第３項のいずれかに記載のマグ
ネトロンスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14792085A JPS627856A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | マグネトロンスパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14792085A JPS627856A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | マグネトロンスパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627856A true JPS627856A (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=15441082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14792085A Pending JPS627856A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | マグネトロンスパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6117281A (en) * | 1998-01-08 | 2000-09-12 | Seagate Technology, Inc. | Magnetron sputtering target for reduced contamination |
| EP1524330A1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-20 | Heraeus, Inc. | Sputter target having modified surface texture |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP14792085A patent/JPS627856A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6117281A (en) * | 1998-01-08 | 2000-09-12 | Seagate Technology, Inc. | Magnetron sputtering target for reduced contamination |
| EP1524330A1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-20 | Heraeus, Inc. | Sputter target having modified surface texture |
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