JP2002509988A - 二軸的にテクスチャー化されたコーティングを成膜するための方法および装置 - Google Patents

二軸的にテクスチャー化されたコーティングを成膜するための方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 二軸的にテクスチャー化されたコーティングを製造するための成膜方法および装置が提供される。二軸的テクスチャー化は特定の制御された角度で高エネルギー粒子による成膜の際の衝撃によって誘起される。基板（６）への二軸的にテクスチャー化されたコーティングを成膜するための方法は、１つまたはそれ以上のマグネトロンスパッタリング装置（１）を使用し、成膜するべき材料の束、および制御可能な方向をもつ、それゆえ基板（６）への制御可能な入射角をもつ、高エネルギー粒子の束（５）の双方を生成する。マグネトロンスパッタソース（１）は成膜するべき材料とともに高エネルギー粒子のビーム（５）を発生する。前記ソースは、二軸的にテクスチャー化されたコーティングが基板（６）上に成膜されるよう、制御された角度で基板（６）に向かって前記ビーム（５）が方向づけられるよう適合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【背景】
本発明は二軸的にテクスチャー化されたコーティングの成膜方法に関し、二軸
的テクスチャー化は特定の制御された角度の高エネルギー粒子によって成膜の際
に衝撃によって誘起される。
【０００２】 二軸的にテクスチャー化されたコーティングとは、２つの結晶方向が隣接する
コーティング状態の結晶粒において平行であるコーティングのことである。基板
表面に対して９０°未満の角度をもつ、成膜の際に方向づけられる高エネルギー
粒子の束は、コーティングに二軸的テクスチャー化を引き起こすことが知られて
いる。さらに、成膜するべき材料の結晶構造に応じて、最も大きい二軸的テクス
チャー化をもたらすための、高エネルギー粒子についての最適な入射角度がある
ことも知られている。L. S. Yu, J. M. Harper, J. J. Cuomo およびD. A. Smit
h, J. Vac. Sci. Technol. A4(3)、第４４３頁、１９８６年、R. P. Reade, P.
Berdahl, R. E. Russo, S. M. Garrison, Appl. Phys. Lett. 61(18)、第２２３
１頁、１９９２年、N. Sonnenberg, A. S. Longo, N. J. Cima, B. P. Chang, K
. G. Ressler, P. C. McIntyre, Y. P. Liu, J. Appl. Phys. 74(2)、第１０２ ７頁、１９９３年、Y. Iijima, K. Onabe, N. Futaki, N. Tanabe, N. Sadakate
, O. Kohno, Y, Ikeno, J. Appl. Phys. 74(3)、第１９０５頁、１９９３年、X.
D. Wu, S. R. Foltyn, P. N. Arendt, D. E. Peterson, High Temperature Sup
erconducting Tape Commercialization Conference（高温超電導テープ商業会議
）、ニューメキシコ、アルバカーキ、１９９５年７月５−７日。
【０００３】 二軸的にテクスチャー化されたコーティングを準備するためにいくつかの成膜
方法が記載されている。これらの成膜方法の重要な欠点は、成膜するべき材料お
よび高エネルギー粒子の束の供給が別個のソースによって生成されていることで
ある。これにより、双方のソースは同じ真空チャンバに存在しなければならない
。これはソース間で不適合をもたらし、適合する働きを得るためには動作範囲に
ついてある程度妥協しなければならなくなる。基板およびその上の成長コーティ
ングに対して制御された角度で方向づけられる高エネルギーイオンの束を生成す
るためにイオンソースが一般に用いられる。異なる成膜装置（たとえば、イオン
ビームスパッタリング、パルス化レーザ成膜、電子ビーム成膜、マグネトロンス
パッタリング、上記引例参照）を用いて成膜するべき材料を生成している。成膜
するべき材料および高エネルギー粒子の束の発生のために２つの別個のソースが
必要なことにより、成膜方法の習得および制御が難しくなり、規模の大きい用途
には適さず、また高価なものとなる。
【０００４】 プラズマによって促進される成膜方法を用いて成膜を行なう際に（たとえばイ
オンによって）高エネルギー粒子の衝撃で材料を成膜する効果的な方法が記載さ
れている。これらのプラズマによって促進される成膜方法またはイオンによって
促進される成膜方法は、コーティング密度やコーティング硬度を増加させるため
、コーティング中の応力を制御するため、コーティングの光学的特性を変えるた
めなどに広く用いられている。このような目的のためにマグネトロンスパッタリ
ング装置を用いることも記載されている。さらに、マグネトロンスパッタリング
ソースの効率は磁場構成を変えることによって大きく左右されることも開示され
ている。たとえばW. D. SproulはMaterial Sciences and Engineering、第Ａ１ ３６巻、第１８７頁（１９９３年）において、磁場構成を変えることにより基板
での高エネルギー粒子の密度を増加させるための方法を説明している。Savvides
およびKatsarosはApplied Physics Letters、第６２巻、第５２８頁（１９９３ 年）ならびにS. GnanarajinらはApplied Physics Letters、第７０巻、第２８１
６頁（１９９７年）において、基板および成長コーティングでの高エネルギー粒
子の衝撃を減らす方法を説明している。しかし、どの方法も高エネルギー粒子の
方向および基板への入射角の制御を記載していないので、二軸的テクスチャー化
には適さない。
【０００５】 イオンによって促進される成膜のために不均衡なマグネトロンを使用すること
は、異なる用途に対して記載されている。B. Window、J.Vac.Sci.Technol、Ａ７
（５）、第３０３６頁、１９８９年およびB. Window、G. L. Harding、J.Vac.Sc
i.Technol、Ａ８（３）、第１２７７頁、１９９０年参照。
【０００６】 したがって、より簡単な装備に係わる二軸的にテクスチャー化されたコーティ
ングのための成膜方法および装置の必要がある。このような方法および装置は理
想的には簡単に習得および制御でき、大規模な用途に適する。本発明以前には、
成膜するべき材料および高エネルギー粒子のフローのために単一のソースを用い
た、二軸的テクスチャー化のための方法または装置はなかった。
【０００７】 したがって、本発明の目的はより簡単に実施および制御することができる、二
軸的にテクスチャー化されたコーティングを成膜するための方法ならびにこの方
法を行なうための装置を提供することである。
【０００８】
【発明の概要】
本発明は、二軸的テクスチャー化を誘起する、成膜するべき粒子および方向づ
けられる高エネルギー粒子の束の双方のソースとして、１つまたはそれ以上のマ
グネトロンスパッタリング装置を用いて、基板に二軸的にテクスチャー化された
コーティングを成膜するための方法を提供する。
【０００９】 本発明はさらに不均衡なマグネトロンの使用を含み、ターゲット材料を基板に
スパッタリングするためのスパッタガスおよびターゲットを含み、両極性拡散に
よってイオンビームを生成し、前記イオンビームはスパッタガスのイオンから本
質的になる。
【００１０】 本発明は、成膜するべき材料の束、および制御可能な方向をもつ、それゆえ基
板に対する制御可能な入射角をもつ、高エネルギー粒子の束の双方を生成する１
つまたはそれ以上のマグネトロンスパッタリング装置を用いて、基板に二軸的テ
クスチャー化されたコーティングを成膜するための方法を提供する。
【００１１】 本発明はさらにマグネトロンスパッタソースを含み、基板上に二軸的にテクス
チャー化されたコーティングが成膜されるよう制御された角度で基板に方向づけ
られる、成膜するべき材料とともに高エネルギー粒子のビームを発生する。
【００１２】 基板上のコーティングをテクスチャー化するために用いられるイオンビームの
ために、およびコーティングを形成するために基板に粒子を成膜するために、単
一のソースを使用することにより、これら２つの異なるビーム用として１つの真
空チャンバにおける異なるソース間の不適合の問題が解決される。
【００１３】 従属クレームは本発明のさらなる独立した実施例を規定する。図面を参照して
本発明が説明される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は特定の実施例および特定の図面を参照して説明されるが、本発明は請
求項によってのみ限定される。
【００１５】 以下に詳細に説明される、本発明に係る二軸的にテクスチャー化されたコーテ
ィングを成膜するための方法は、静止した基板、回転する基板、および一群の基
板をコーティングするために、ならびに連続するコーティング処理に用いること
ができる。使用されるマグネトロンスパッタ装置は、たとえば平坦な円形ターゲ
ットまたは平坦な矩形ターゲットを有するマグネトロンまたは可動装置のような
、適するスパッタリングマグネトロンであり得る。スパッタリング装置の基板装
着および／または基板移動の一般的局面、ならびに真空チャンバ、ターゲットを
装着および冷却するための装置、ターゲット陰極を電源に電気的に接続するため
の装置、スパッタリング装置の特定の部分の不要なスパッタリングを防ぐためお
よびアーク発生を防ぐための接地シールドのような、成膜システムを構成および
動作するために必要なコンポーネントは、当業者にとって周知である。したがっ
て、これらのコンポーネントはここでは詳細に説明されない。さらに、当業者な
ら、たとえばスパッタクリーニングによって成膜前に基板をクリーニングするこ
と、グロー放電に晒すこと、電子サイクロトロン共鳴プラズマまたは他の態様で
生成したプラズマに晒すこと、真空加熱等の必要を認識するであろう。
【００１６】 平坦スパッタリングマグネトロン１について図１に概略的に示されているよう
に、真空チャンバ（図示されていない）内にターゲット材料３があり、その一方
側に磁石アセンブリ２があり、他方側にスパッタリングによってコーティングさ
れるべき基板６がある。真空チャンバの雰囲気は、アルゴンのようなスパッタリ
ングガスを含むことができ、さらに反応性スパッタリングを行なう場合には酸素
や窒素のような反応性ガスを含むことができる。基板６は静止している材料プレ
ートまたは移動している材料片であり得る。ターゲット材料３は真空チャンバか
らアクセスできないたとえば水回路（図示されていない）によって冷やすことが
できる。電源（図示されていない）の負極はターゲット３に接続されている。タ
ーゲット３上の交差する電界および磁界の組合せにより、ターゲット３上にプラ
ズマ４が発生する。プラズマ４は一般に磁石アセンブリ２の極８および９によっ
て発生する高い磁界領域にある。示されるように、磁石アセンブリ２は、一方極
がターゲット３（北または南）に向いている中央磁石アレイ９および他方極（南
または北）がターゲット３に向いている外側磁石アレイ８を含むことができる。
ターゲット３が円形であれば、磁石アレイ８および９も円形であり得る。極８お
よび９はたとえば軟鉄のような軟質磁性材料保持部７上に位置づけられてもよい
。
【００１７】 図２は本発明に係る回転陰極スパッタリングマグネトロン１の概略図である。
前述のスパッタリングガスを伴って、一般に円筒形のターゲット３が（図示され
ていない）真空チャンバ内に設けられる。磁石アセンブリ２はターゲット３内に
設けられ、さらにターゲット３と磁石アセンブリ２との間の相対的運動を生成す
るための手段も設けられている。一般に、ターゲット３が回転し、磁石アセンブ
リ２は静止している。電源（図示されていない）はターゲット３を負の電位で保
持する。磁石アセンブリ２の極８および９は、ターゲット３の内側表面近くにあ
り、ターゲット３上に磁界を生成する。交差する電界を伴うこれらの磁界は、タ
ーゲット３の表面上に「レーストラック」の形でプラズマ４を発生する。ターゲ
ット３に対向して真空チャンバ内に基板６がある。基板６は材料の静止プレート
または移動片であり得る。
【００１８】 上述の本発明の目的を達成するために、マグネトロンスパッタ装置１および基
板６は図１または図２に概略的に示されるように構成でき、マグネトロンスパッ
タ装置１から来る高エネルギー粒子の束５が、最大限の二軸的テクスチャー化を
与える特定の角度αで基板６に方向づけられる。角度αは成膜するべき材料に依
存する。コーティングにおけるたとえば立方晶材料では、αは約５４．７４°で
ある。高エネルギー粒子の束５は実質的にスパッタリング装置１によってのみ生
成され、スパッタリング装置１はこの束５だけでなく、テクスチャー化するべき
基板６へのコーティングをもスパッタリングする。束５はターゲット材料からの
イオンを実質的に含まない。束５はたとえばスパッタガスからのイオン化された
ガス原子または分子から実質的になり得る。
【００１９】 マグネトロンスパッタ装置からの方向づけられる高エネルギー粒子の束５は本
発明に従って不均衡な磁石構成２を用いて得られる。不均衡な磁石構成２は、タ
ーゲット３から発生する二次的電子およびプラズマ４で発生される電子を磁界線
に沿って基板６に向かって移動させ、両極性拡散によって基板６に向かう方向づ
けられる高エネルギーイオンの束５がもたらされる。平衡なマグネトロンでは、
磁石アセンブリの一方極からの磁界線の大部分は磁石アセンブリの他方極に集ま
る。不均衡なマグネトロンでは、一方極からの磁界線の一部は他方極には集まら
ない。不均衡は多様な方法で達成することができる。たとえば異なる強度の磁石
を使う、異なる大きさの磁石を使う、反対の極性の磁石をアセンブリの一方極近
くに置く、磁石アセンブリの一部を弱める、または一方極近くに競合する電磁石
を置くことによって、不均衡を達成することができる。図３ａまたは図３ｂで概
略的に示されているように、平坦（図３ａ）または回転陰極（図３ｂ）のどちら
であっても、マグネトロンスパッタ装置１の磁石アセンブリ２は、磁石アセンブ
リ２の外側磁石アレイ８から発するたくさんの磁界線１１が基板表面を横切るよ
うに構成されている。これは内側磁石９と比べてかなり強度が高い外側磁石８に
よって達成することができる。このようにマグネトロン１を不均衡にした結果、
内側磁石９には集まらない、外側磁石８の磁界線１１によって規定される立体容
積１２をもたらす。プラズマ４からの電子の一部は磁界線１１に従い、典型的に
は周囲のガスのイオンである、高エネルギーの正イオンのフローをともに「引き
ずる」ことになる。このようなフローは両極性フローと呼ぶことができる。束５
は容積１２内およびまわりに基板６に向かって方向づけられ、通常のスパッタリ
ング動作によって基板６にスパッタリングされているコーティングをテクスチャ
ー化することができる。こうして、本発明に従って束５は規定可能な方向を有す
る。
【００２０】 本発明のすべての実施例において、基板に向かう磁界線１１に従う電子のエネ
ルギーは好ましくは著しいイオン化を引き起こさないものである。特に、束５の
電子は基板６の表面またはその近くで著しいプラズマを引き起こすまたは支持し
ないのが好ましい。著しいプラズマとは、コーティングの表面テクスチャー化を
引き起こす、束５の高エネルギーイオンの方向性を乱すプラズマのことである。
この方向性および成膜されるコーティングの結晶構造に対する関係により、コー
ティングのテクスチャー化が可能となる。したがって、本発明によって発生した
電子ビーム５は規定された角度で基板６に射突する。束５の電子エネルギーは好
ましくは３０ｅＶより大きい、より好ましくは５０ｅＶより大きい、および最も
好ましくは５０から７０ｅＶの間にあると予測される。基板表面に妨害プラズマ
ができる場合、その影響はマグネトロン１の不均衡の度合を変えることによって
減じることができ、それにより粒子、特に束５の電子のエネルギーを減少させる
。
【００２１】 図４ａ−図４ｄで概略的に示されているように、不均衡なマグネトロンスパッ
タ装置１からの高エネルギー粒子の方向づけられた束５は、磁界線１１に沿って
動くことにより基板６に到達する電子の数を増加させる静電偏向シールド１３を
用いることによって高めることができる。偏向シールド１３は電子を跳ね返すた
めに好ましくは負電位で保持される。偏向シールド１３は好ましくは領域１２に
あまり深く延在するべきではない。さもなければ、束５の正イオンを閉じ込め始
めるかもしれないからである。このような偏向シールド構成の例は、平坦磁気構
成について断面図として図４ａ−図４ｄに概略的に示されている。たとえば、図
４ａにおいて、ターゲット３に垂直に配向されるまっすぐなシールド１３を用い
ることができる。ターゲット３が円形のターゲットである場合、シールド１３は
円筒の形であり得る。図４ｂおよび図４ｃにおいて、シールド１３はＶ形の断面
を有する、または基板に向かって内側に傾斜される。このようなシールド１３は
基板６に向かって広い軌跡で電子を運ぶのを助ける。代替的に、シールドは図４
ｄで概略的に示されているように外方向に傾斜でき、それによりターゲット３の
近くに電子のフローを集中させる。図４ａ−図４ｄに示される偏向シールド１３
は回転可能なマグネトロン装置でも用いることができる。
【００２２】 図１および図２に概略的に示される構成における基板６上のコーティング成膜
の不均質は、同じ真空チャンバ内において複数の不均衡なマグネトロンスパッタ
装置１を用いることによって克服することができる。これら各装置からの高エネ
ルギー粒子の束５は、競合するテクスチャー化処理を避けるために、基板６に対
して同じ角度αで基板６に達するよう好ましく方向づけられる。２つの不均衡な
マグネトロン装置１を有する本発明の実施例は、平坦なマグネトロンについては
図５に、および回転陰極マグネトロンについては図６に、概略的に示されている
。
【００２３】 このような構成において、基板表面への法線およびマグネトロンスパッタ装置
１におけるターゲット３への２本の法線は同じ面内にある。３つ以上の不均衡な
マグネトロン装置１を用いる場合、構成は基板６上の成長コーティングの材料の
結晶構造および所望の二軸的テクスチャー化構造によって定められる。たとえば
立方晶材料であって、基板の法線に対して垂直な（１００）軸および隣接する粒
子において平行な別の結晶方向軸（たとえば（１１１）または（１１０））で二
軸的テクスチャー化を行なう４つの装置では、２つの不均衡マグネトロン装置を
図５または図６の上述の構成に加えることができ、ターゲット３の表面および基
板６への法線によって形成される面は２つの元の装置の対応する面に垂直である
。
【００２４】 コーティングにおけるすべての粒子の結晶方向（１００）面が基板表面に垂直
であり、かつ別の結晶軸方向（たとえば（１１１））はコーティングの隣接する
粒子において平行である二軸的テクスチャー化を得るため、たとえば立方晶の結
晶方向構造を有する材料では、基板表面法線に対する高エネルギー粒子の最適入
射角は、２の平方根の逆タンジェントに等しいことは知られており、これは大体
５４．７４°に等しい。
【００２５】 本発明のさらなる実施例は図７において概略的に示されている。基板６に方向
づけられる高エネルギー粒子５の束に影響を与えるために、さらなる磁石１０が
基板６の後ろに位置づけられる。図７に示される構成を用いて、ターゲット３の
後ろにある外側磁石アレイ８で発する磁界線は基板６後ろの磁石１０に到達し、
磁界はより集中する。これにより、プラズマ束が集中し、プラズマ束の方向をよ
り良く制御することができる。この構成で基板６の後ろに磁石１０を加えること
により、基板６での磁界が増加する。この磁界の増加は電子の旋回速度を速め、
エネルギー保存により磁界線に平行に速度が落ちる。これはさらに両極性拡散に
よって引きずられる高エネルギーイオンの数を減らす。これらのイオンのエネル
ギーも減少させることができる。特定コーティングの二軸的テクスチャー化を達
成するために必要な高エネルギー粒子の量および必要なエネルギーに応じて、基
板６後ろのさらなる磁石１０は本発明に従って二軸的テクスチャー化を微調整す
るために用いることができる。磁石１０は制御可能な電磁石であってもよい。
【００２６】 本発明に従って、不均衡なマグネトロンスパッタ装置からの高エネルギー粒子
の束で実験が行なわれた。実験では、図１に示されるものと類似したスパッタソ
ースが用いられた。磁石アレイは外側磁石８の磁束が内側磁石９の磁束よりはる
かに高いよう構成されている。この態様により、外側磁石８から発する磁界線が
基板６を横切る、かなり不均衡なマグネトロンが達成された。以下で説明するよ
うに、この磁界構成は基板６への高エネルギー粒子の束を発生した。内側磁束に
対する外側磁束の比率が９／１、４／１、および２／１である、３つの異なる磁
石アレイが調べられた。
【００２７】 ターゲット３およびプラズマ４で発生した電子は磁界線のまわりを旋回し、こ
れらの磁界線に沿って基板６に向かって方向づけられる。両極性拡散により、イ
オンが引きずられ、イオンおよび（イオンの中性化によってもたらされる）中性
粒子の方向づけられた束が発生する。両極性拡散に基づいている、電子サイクロ
トロン共鳴プラズマにおけるファラデーカップを用いた測定値により、磁界の勾
配および総ガス圧力に依存して、これらのイオン（および中性粒子）は１０ｅＶ
から７０ｅＶのエネルギーを達成することができることがわかった。ＥＣＲプラ
ズマでの視覚的観測と同様に、不均衡なマグネトロンで発光プラズマ束が観測さ
れた。このプラズマ束の形は磁界線パターンと明確に対応し、３つの異なる磁石
アレイに対して、３つの異なる形が観測された。
【００２８】 かなり不均衡なマグネトロン（比率９／１）でもって高エネルギー粒子の方向
づけられる束が達成でき、磁界に沿って移動する電子はガス原子をイオン化する
以上のことを行なった。異なる組成の金属Ｚｒ＋Ｙ層の成膜速度の横方向の分布
に対する総ガス圧力の影響が調べられた。これらの実験では、１００ワットの入
力電力でＲＦスパッタリングが行なわれ、ターゲット−基板距離は５０ｍｍであ
り、Ａｒ圧力は０．２Ｐａおよび０．７Ｐａ間であり、基板加熱または冷却は行
なわれなかった。これらの実験では、ガラス基板が用いられた。磁束に対して２
／１の比率を有する構成では、総ガス圧力を０．７Ｐａから０．２Ｐａに減じる
ことにより、成膜速度は幾分減少した（〜１０％）。横方向の分布はガス圧力に
比例して変動しなかった。磁束比率が９／１である構成の場合、基板の端（〜１
５％）よりも基板の中央（〜３５％）での圧力を減少させることにより、成膜速
度がさらに落ちた。これは中央において、成長膜の再スパッタリングが起こって
いることを示す。最も強い再スパッタリングの領域は、方向づけられるプラズマ
束が基板６に到達する領域に対応する。これらの実験は、プラズマ束における粒
子のエネルギーは再スパッタリングを引き起こすのに十分高い（多分＞５０ｅＶ
）ことを示す。
【００２９】 高エネルギー粒子の束の方向性により、成長膜に対する高エネルギー粒子の入
射が制御された角度下で調べることができる。これらの実験は、５０および２５
ワット間の入力電力でＤＣおよびＲＦスパッタリング両方で行なわれた。ターゲ
ット−基板距離は６．５ｃｍおよび１３．５ｃｍ間で変えられた。約１５０ｓｃ
ｃｍのＡｒおよび１０ｓｃｃｍのＯ2の混合ガスが約０．４Ｐａの総ガス圧力で 用いられた。反応処理において異なる組成（Ｚｒ／Ｙ＝８５／１５からＺｒ／Ｙ
＝５５／４５まで）の金属Ｚｒ＋Ｙターゲットからのスパッタリングにより、イ
ットリア安定化ジルコニア層が成膜された。大部分の層はプラズマ束および基板
法線間で５５°の角度で成膜された。Ｘ線拡散極点図の測定値により、二軸的テ
クスチャー化は金属基板（ＮｉＦｅ，Ｔｉ，合金鉄）基板およびガラス基板の双
方で起こった。９／１の磁束比率では、プサイ角（面外配向の特性）については
〜１１°およびファイ角（面内配向の特性）については〜２２°の半値全幅値（
ＦＷＨＭ）がガラス基板で得られた。９／１の比率および金属基板では、より少
ない二軸的テクスチャー化が観測された（ＦＷＨＭプサイ〜２５°／ＦＷＨＭフ
ァイ〜３０°）。これはガラスと比べてより高い表面粗さが原因かもしれない。
４／１の磁束比率では、二軸的テクスチャー化は幾分減ったが、まだはっきりと
あった。
【００３０】 ターゲット基板間距離を短くすれば、高エネルギー粒子の衝撃が増加した。Ｄ
Ｃスパッタリングの代わりにＲＦスパッタリングを用いることも、粒子の衝撃を
増加させた。短いターゲット−基板距離および高出力のＲＦスパッタリングによ
り、このような高い粒子衝撃を得ることができ、成膜される層は完全にスパッタ
リングによってエッチングされ、負の成膜速度をもたらした。
【００３１】 これらの実験は、基板への制御された角度下で均衡を失わせたスパッタソース
で両極性拡散によって生成する高エネルギー粒子の束を方向づけることにより、
二軸的テクスチャー化がもたらされることを示す。関わるそれぞれのパラメータ
を調整することにより、処理を最適化し、妥当な高い成膜速度および定量化可能
な処理で高い二軸的テクスチャー化を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に従った、平坦マグネトロンスパッタリングソ
ースの概略図である。
【図２】 本発明の一実施例に従う、回転陰極マグネトロンスパッタリング
ソースの概略図である。
【図３ａ】 本発明に従う、平坦マグネトロンスパッタリングソースの磁界
線の概略図である。
【図３ｂ】 本発明に従う、回転マグネトロンスパッタリングソースの磁界
線の概略図である。
【図４ａ】 本発明のどの実施例でも用いることができる、静電偏向シール
ドの概略図である。
【図４ｂ】 本発明のどの実施例でも用いることができる、静電偏向シール
ドの概略図である。
【図４ｃ】 本発明のどの実施例でも用いることができる、静電偏向シール
ドの概略図である。
【図４ｄ】 本発明のどの実施例でも用いることができる、静電偏向シール
ドの概略図である。
【図５】 本発明の実施例に従う、複数の平坦スパッタリングソースの概略
図である。
【図６】 本発明の実施例に従う、回転陰極スパッタリングソースの概略図
である。
【図７】 本発明の別の実施例に従う、平坦マグネトロンスパッタリングソ
ースの概略図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月１７日（２０００．４．１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板に二軸的にテクスチャー化されたコーティングを成膜す
    るための方法であって、二軸的テクスチャー化を誘起する、成膜するべき粒子お
    よび方向づけられた高エネルギー粒子の束の双方のソースとして、１つまたはそ
    れ以上のマグネトロンスパッタリング装置を用いる、方法。
  2. 【請求項２】 基板に二軸的にテクスチャー化されたコーティングを成膜す
    るための方法であって、成膜するべき材料の束、および制御可能な方向をもつ、
    それゆえ基板に対する制御可能な入射角をもつ、高エネルギー粒子の束の双方を
    生成する、１つまたはそれ以上のマグネトロンスパッタリング装置を用いる、方
    法。
  3. 【請求項３】 マグネトロンはターゲットを含み、方向づけられる高エネル
    ギー粒子の束はターゲット材料のイオンを実質的に含まない、請求項１または２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 マグネトロンはスパッタガスおよびターゲットを含み、方向
    づけられる高エネルギー粒子の束はスパッタガスからのイオンから本質的になる
    、請求項１または２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 マグネトロンはターゲットを含み、ターゲットの外側部で発
    生した磁束をターゲットの内側部で発生した磁束と異なるようにして、それによ
    り高エネルギー粒子の束の両極性拡散を発生する、マグネトロンを不均衡にする
    ステップをさらに含む、請求項１−４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 スパッタリングによって、成膜するべき材料とともに高エネ
    ルギー粒子のビームを生成するためのマグネトロンスパッタソースであって、前
    記ソースは基板に二軸的にテクスチャー化されたコーティングが形成されるよう
    に制御された角度で前記ビームが基板に方向づけられるよう適合されている、マ
    グネトロンスパッタソース。
  7. 【請求項７】 前記高エネルギー粒子のビームのまわりにある、少なくとも
    １つの静電偏向シールドをさらに含む、請求項６に記載のマグネトロンスパッタ
    ソース。
  8. 【請求項８】 ターゲットおよび磁石アセンブリをさらに含み、前記磁石ア
    センブリはターゲットの内側部の方にあって、一方の磁石極の磁界を生成する１
    つの磁石アレイと、ターゲットの外側部の方にあって、他方の磁石極の磁界を生
    成するさらなる磁石アレイとを含み、前記磁石アセンブリは外側磁石アレイによ
    って生成された磁束が内側磁石アレイによって生成された磁束と異なり、それに
    より高エネルギー粒子のビームを両極性拡散によって生成するよう適合されてい
    る、請求項６または７に記載のマグネトロンスパッタソース。
  9. 【請求項９】 前記ソースは平坦なまたは回転陰極のマグネトロンである、
    請求項６−８のいずれかに記載のマグネトロンスパッタソース。
  10. 【請求項１０】 基板上の、高エネルギー粒子のビームから離れた側にある
    磁石手段をさらに含む、請求項６−９のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ
    ソース。
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