JP3280052B2 - スパッタカソード - Google Patents
スパッタカソードInfo
- Publication number
- JP3280052B2 JP3280052B2 JP35595691A JP35595691A JP3280052B2 JP 3280052 B2 JP3280052 B2 JP 3280052B2 JP 35595691 A JP35595691 A JP 35595691A JP 35595691 A JP35595691 A JP 35595691A JP 3280052 B2 JP3280052 B2 JP 3280052B2
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- Japan
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- target
- gap
- backing plate
- cathode
- shield
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスパッタ装置に用いら
れるスパッタカソードに関するものである。
れるスパッタカソードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスパッタカソードは図４に示され
ており、同図において、カソードケース１の上部開口を
密閉するように取り付けられたバッキングプレート２の
上面にはターゲット３が取り付けられ、また、バッキン
グプレート２の背部のカソードケース１内には磁石４が
配置されている。アースシールド５は接地されていて、
カソードケース１の外周、バッキングプレート２の端面
およびターゲット３の端面と隙間をもちながらこれらの
廻りに配設され、カソードケース１やバッキングプレー
ト２がプラズマにさらされないようにしている。なお、
特に、ターゲット３との隙間はシールドギャップと呼ば
れ、グロー放電のシースより小さく、プラズマがその中
に入らないようにするのが理想的である。
ており、同図において、カソードケース１の上部開口を
密閉するように取り付けられたバッキングプレート２の
上面にはターゲット３が取り付けられ、また、バッキン
グプレート２の背部のカソードケース１内には磁石４が
配置されている。アースシールド５は接地されていて、
カソードケース１の外周、バッキングプレート２の端面
およびターゲット３の端面と隙間をもちながらこれらの
廻りに配設され、カソードケース１やバッキングプレー
ト２がプラズマにさらされないようにしている。なお、
特に、ターゲット３との隙間はシールドギャップと呼ば
れ、グロー放電のシースより小さく、プラズマがその中
に入らないようにするのが理想的である。
【０００３】このようなスパッタカソードにおいては、
磁石４によりターゲット３表面近傍の空間に湾曲した磁
場が形成され、その磁場の作用によってターゲット３表
面近傍の空間にマグネトロン放電による高密度のプラズ
マが形成されるようになる。そして、プラズマ中のイオ
ンがターゲット３をスパッタするようになる。
磁石４によりターゲット３表面近傍の空間に湾曲した磁
場が形成され、その磁場の作用によってターゲット３表
面近傍の空間にマグネトロン放電による高密度のプラズ
マが形成されるようになる。そして、プラズマ中のイオ
ンがターゲット３をスパッタするようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のスパッタカソー
ドは、上記のようにマグネトロン放電によって高密度の
プラズマがターゲット３表面近傍の空間に形成されるよ
うになる。しかしながら、スパッタカソードに高周波電
力を印加した場合、シールドギャップにおいて、異常放
電と呼ばれるアーク放電が起きて、スパッタによって形
成される膜に欠陥が発生する問題があった。アーク放電
が発生する原因は、プラズマのシースに比べてシールド
ギャツプを十分に小さくすることが出来ず、プラズマが
シールドギャツプ内に入り込むためであると考えるられ
る。又、特に、酸化物のスパッタの場合のように、シー
ルドギャツプ内に膜が回り込み、アースシールド５の先
端部に膜が堆積すると、２次電子放出が起こり、かつ、
膜の不十分な絶縁性のために、膜と隙間を介して電気回
路を形成し、カソードケース１とアースシールド５との
間でアーク放電が起きゆすくなる。
ドは、上記のようにマグネトロン放電によって高密度の
プラズマがターゲット３表面近傍の空間に形成されるよ
うになる。しかしながら、スパッタカソードに高周波電
力を印加した場合、シールドギャップにおいて、異常放
電と呼ばれるアーク放電が起きて、スパッタによって形
成される膜に欠陥が発生する問題があった。アーク放電
が発生する原因は、プラズマのシースに比べてシールド
ギャツプを十分に小さくすることが出来ず、プラズマが
シールドギャツプ内に入り込むためであると考えるられ
る。又、特に、酸化物のスパッタの場合のように、シー
ルドギャツプ内に膜が回り込み、アースシールド５の先
端部に膜が堆積すると、２次電子放出が起こり、かつ、
膜の不十分な絶縁性のために、膜と隙間を介して電気回
路を形成し、カソードケース１とアースシールド５との
間でアーク放電が起きゆすくなる。
【０００５】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、シールドギャツプでのアーク放電を防止して、良
好な膜を得ることの可能なスパッタカソードを提供する
ことにある。
して、シールドギャツプでのアーク放電を防止して、良
好な膜を得ることの可能なスパッタカソードを提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、カソードケースの上部開口を覆うよう
に取り付けられたバッキングプレートの上面のみにター
ゲットを取り付け、バッキングプレートの背部のカソー
ドケース内に磁石を配置し、アースシールドをカソード
ケースの外周およびバッキングプレートの端面と隙間を
もちながらこれらの廻りに配設したスパッタカソードに
おいて、上記ターゲットの平面積を上記バッキングプレ
ートの平面積より大きくして、上記ターゲットの周縁部
が上記バッキングプレートの端部よりはみ出して取り付
け、更に、上記アースシールドの先端部を上記はみ出し
たターゲットの周縁部の側面でなく背後のみにこれと隙
間を持つように配設したことを特徴とするものである。
に、この発明は、カソードケースの上部開口を覆うよう
に取り付けられたバッキングプレートの上面のみにター
ゲットを取り付け、バッキングプレートの背部のカソー
ドケース内に磁石を配置し、アースシールドをカソード
ケースの外周およびバッキングプレートの端面と隙間を
もちながらこれらの廻りに配設したスパッタカソードに
おいて、上記ターゲットの平面積を上記バッキングプレ
ートの平面積より大きくして、上記ターゲットの周縁部
が上記バッキングプレートの端部よりはみ出して取り付
け、更に、上記アースシールドの先端部を上記はみ出し
たターゲットの周縁部の側面でなく背後のみにこれと隙
間を持つように配設したことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、アースシールドの先端部
をはみ出したターゲットの周縁部の背後にこれと隙間を
持つように配設しているために、アースシールドを上下
方向に動かすだけで、隙間の調整ができるようになる。
そのため、隙間を小さくするための調整が簡単となり、
その隙間よりプラズマが侵入しずらくなった。また、そ
の隙間側のアースシールドの先端部に膜が堆積しなくな
った。そのため、異常放電（アーク放電）の防止が図ら
れるようになった。
をはみ出したターゲットの周縁部の背後にこれと隙間を
持つように配設しているために、アースシールドを上下
方向に動かすだけで、隙間の調整ができるようになる。
そのため、隙間を小さくするための調整が簡単となり、
その隙間よりプラズマが侵入しずらくなった。また、そ
の隙間側のアースシールドの先端部に膜が堆積しなくな
った。そのため、異常放電（アーク放電）の防止が図ら
れるようになった。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。この発明の実施例のスパッタカソー
ドは図１に示されており、同図において、カソードケー
ス１の上部開口にはそれを密閉するようにバッキングプ
レート２が取り付けられている。バッキングプレート２
の上面にはその平面積より大きい平面積を持つターゲッ
ト３が取り付けられ、ターゲット３の周縁部がバッキン
グプレート２の端部よりはみ出している。バッキングプ
レート２の背部のカソード１内には磁石４が配置されて
いる。アースシールド５は接地されていて、カソードケ
ース２の外周およびバッキングプレート２の端面と隙間
をもちながらこれらの廻りに配設され、かつ、アースシ
ールド５の先端部がはみ出したターゲット３の周縁部の
背後にこれと隙間を持つようになっている。アースシー
ルド５の先端部とターゲット３の周縁部の背後との隙間
はシールドギャップと呼ばれ、プラズマがその中に入ら
ないようになっている。
しながら説明する。この発明の実施例のスパッタカソー
ドは図１に示されており、同図において、カソードケー
ス１の上部開口にはそれを密閉するようにバッキングプ
レート２が取り付けられている。バッキングプレート２
の上面にはその平面積より大きい平面積を持つターゲッ
ト３が取り付けられ、ターゲット３の周縁部がバッキン
グプレート２の端部よりはみ出している。バッキングプ
レート２の背部のカソード１内には磁石４が配置されて
いる。アースシールド５は接地されていて、カソードケ
ース２の外周およびバッキングプレート２の端面と隙間
をもちながらこれらの廻りに配設され、かつ、アースシ
ールド５の先端部がはみ出したターゲット３の周縁部の
背後にこれと隙間を持つようになっている。アースシー
ルド５の先端部とターゲット３の周縁部の背後との隙間
はシールドギャップと呼ばれ、プラズマがその中に入ら
ないようになっている。
【０００９】なお、図中、６はアースシールド５を取り
付けるフランジ、７は絶縁板である。
付けるフランジ、７は絶縁板である。
【００１０】このような上記実施例においては、磁石４
によりターゲット３表面近傍の空間に湾曲した磁場が形
成され、その磁場の作用によってターゲット３表面近傍
の空間にマグネトロン放電による高密度のプラズマが形
成され、プラズマ中のイオンがターゲット３をスパッタ
するようになる。その場合、アースシールド５の先端部
は、はみ出したターゲット３の周縁部の背後にこれと隙
間を持つように配設されているので、その隙間の調整は
簡単となり、その隙間よりプラズマが侵入しずらくなっ
た。また、その隙間側のアースシールド５の先端部には
膜が堆積しなくなった。そのため、異常放電（アーク放
電）の防止が図られるようになった。
によりターゲット３表面近傍の空間に湾曲した磁場が形
成され、その磁場の作用によってターゲット３表面近傍
の空間にマグネトロン放電による高密度のプラズマが形
成され、プラズマ中のイオンがターゲット３をスパッタ
するようになる。その場合、アースシールド５の先端部
は、はみ出したターゲット３の周縁部の背後にこれと隙
間を持つように配設されているので、その隙間の調整は
簡単となり、その隙間よりプラズマが侵入しずらくなっ
た。また、その隙間側のアースシールド５の先端部には
膜が堆積しなくなった。そのため、異常放電（アーク放
電）の防止が図られるようになった。
【００１１】次に、図２はこの発明のその他の実施例の
スパッタカソードを示しており、同図において、アース
シールド５の先端部には板状の絶縁物８が取り付けら
れ、この絶縁物８によりターゲット３の周縁部の背後の
隙間が調整され、プラズマが侵入しずらくされている。
又、酸化物のように２次電子放出の多い膜がアースシー
ルドの先端部に堆積しても、絶縁物８によって、アーク
放電のための電気回路が遮断されるので、アーク放電は
起きない。
スパッタカソードを示しており、同図において、アース
シールド５の先端部には板状の絶縁物８が取り付けら
れ、この絶縁物８によりターゲット３の周縁部の背後の
隙間が調整され、プラズマが侵入しずらくされている。
又、酸化物のように２次電子放出の多い膜がアースシー
ルドの先端部に堆積しても、絶縁物８によって、アーク
放電のための電気回路が遮断されるので、アーク放電は
起きない。
【００１２】その次に、図３はこの発明の更なるその他
の実施例のスパッタカソードを示しており、同図におい
て、ターゲット３を一体物にする代わりに、中央部３ａ
と周縁部３ｂとの２分割されたものにしてもよく、その
場合、スパッタはターゲット３の中央部３ａで行われ、
周縁部３ｂではほとんど行われないから、ターゲット３
の中央部３ａのみを交換するだけで良いようになる。
の実施例のスパッタカソードを示しており、同図におい
て、ターゲット３を一体物にする代わりに、中央部３ａ
と周縁部３ｂとの２分割されたものにしてもよく、その
場合、スパッタはターゲット３の中央部３ａで行われ、
周縁部３ｂではほとんど行われないから、ターゲット３
の中央部３ａのみを交換するだけで良いようになる。
【００１３】
【発明の効果】この発明においては、アースシールドの
先端部をはみ出したターゲットの周縁部の背後にこれと
隙間を持つように配設しているので、その隙間の調整が
簡単となり、その隙間よりプラズマが侵入しずらくなる
と共に、その隙間側のアースシールドの先端部に膜が堆
積しなくなり、そのため、異常放電（アーク放電）の防
止が図られるようになった。
先端部をはみ出したターゲットの周縁部の背後にこれと
隙間を持つように配設しているので、その隙間の調整が
簡単となり、その隙間よりプラズマが侵入しずらくなる
と共に、その隙間側のアースシールドの先端部に膜が堆
積しなくなり、そのため、異常放電（アーク放電）の防
止が図られるようになった。
【図１】この発明の実施例のスパッタカソードを示す説
明図
明図
【図２】この発明のその他の実施例のスパッタカソード
を示す説明図
を示す説明図
【図３】この発明の更なるその他の実施例のスパッタカ
ソードを示す説明図
ソードを示す説明図
【図４】従来のスパッタカソードを示す説明図
１・・・・・カソードケース ２・・・・・バッキングプレート ３・・・・・ターゲット ３ａ・・・・ターゲットの中央部 ３ｂ・・・・ターゲットの周縁部 ４・・・・・磁石 ５・・・・・アースシールド ６・・・・・フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58
Claims (1)
- 【請求項１】カソードケースの上部開口を覆うように取
り付けられたバッキングプレートの上面のみにターゲッ
トを取り付け、バッキングプレートの背部のカソードケ
ース内に磁石を配置し、アースシールドをカソードケー
スの外周およびバッキングプレートの端面と隙間をもち
ながらこれらの廻りに配設したスパッタカソードにおい
て、上記ターゲットの平面積を上記バッキングプレート
の平面積より大きくして、上記ターゲットの周縁部が上
記バッキングプレートの端部よりはみ出して取り付け、
更に、上記アースシールドの先端部を上記はみ出したタ
ーゲットの周縁部の側面でなく背後のみにこれと隙間を
持つように配設したことを特徴とするスパッタカソー
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35595691A JP3280052B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | スパッタカソード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35595691A JP3280052B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | スパッタカソード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693441A JPH0693441A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3280052B2 true JP3280052B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=18446595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35595691A Expired - Lifetime JP3280052B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | スパッタカソード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3280052B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP35595691A patent/JP3280052B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693441A (ja) | 1994-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 10 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |