JP4559544B2 - 中空ターゲットを用いて陰極スパッタリングによって基板を被覆するための装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆したい基板に向けて開いた中空ターゲットを用いて陰極スパッタリングによって基板を被覆するための装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
被覆したい基板に向けて開いた中空形の陰極と陽極とを用いた陰極スパッタリングによって基板を被覆するための配置は、ドイツ連邦共和国特許第５０６２２７号明細書により公知である。この場合、中空形の陰極の、基板とは反対の外側には、スパッタリング区域を陰極の内側で規定するための磁石系が設けられており、この磁石系は、稼働時に陰極のスパッタリングしたい内側に２つのスパッタリング区域が生じ、且つ、両スパッタリング区域のスパッタリング出力比が調節可能であるように構成されている。中空形の陰極は、一方の側が開いた中空円筒形の形状を有しており、第１のスパッタリング区域はほぼ円筒部内周面に、第２のスパッタリング区域は円筒形の閉じられた端面に制限されている。
【０００３】
この公知の配置は、特に、良好な層厚さ均一性が低下されずに段階被覆が改善されるという利点を有している。
【０００４】
更に、欧州特許出願公開第４５９４１３号明細書から公知の被覆装置の場合には、基板が回転皿に配置されていて、被覆過程中に２つのターゲットの下を通過するように動かされ、これらのターゲットがＲＦ電源に接続され且つ遮蔽部材によって互いに分離されていて、回転皿に向き合うように定置に保持されている。公知の被覆装置は第１に、交互にＣｏ層及びＰｔ層、又はＰｄ層から形成された層パッケージから成る磁気記録層を製造するために用いられる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、構造が比較的簡単でひいては安価に製造可能であり、省エネルギーで析出可能であり、しかも、個々の層とこれらの境界面が可能な限り僅かな妨害箇所しか有しておらず、不活性ガス構造を有しないような、中空ターゲットを用いて陰極スパッタリングによって基板を被覆するための装置を提供することである。更に層は、ＭＲ／ＧＭＲ層（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖ／Ｇｉｇａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖ）として析出可能であり、特に薄膜ヘッドのために適しているべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば前記課題は、ターゲットの側壁を制限する暗部シールドと、ターゲットの底部に固定可能な、絶縁体を介して真空室の壁に支持された、電源に電気的に接続された陰極基体と、ターゲットの底部に設けられた中央の開口と陰極基体の底部に設けられた中央の開口とを貫通して延びる、絶縁体を介して陰極基体に支持された、ターゲットの底部を遮蔽するディスク状の遮蔽部材のための保持部材と、基板ホルダを形成し回転可能に支承され且つモータにより駆動される、回転軸線がコップ状のターゲットの回転対称軸線に対して平行に一定の値だけ側方にずれて延びている回転皿とによって解決された。
本発明の有利な構成では、ターゲットの回転対称軸線の範囲において、回転皿の前記ターゲットとは反対向きの側で、回転皿に磁石装置が設けられており、回転皿に載置された基板が、回転皿の回転中にターゲットの作用範囲を通過するようになっている。
本発明の別の有利な構成では、回転皿の下側で、基板のための凹部又は保持部の範囲に磁石装置が設けられている。
本発明のさらに別の有利な構成では、ターゲットに対して平行に延びる暗部シールドが、ほぼＵ字形の横断面形状を有しており、暗部シールドの一方の脚部を形成する区分が遮蔽部材に結合されており、遮蔽部材の、ターゲットの回転対称軸線に面した部分がターゲットの側壁に半径方向内側に向けて被さっている。
本発明のさらに別の有利な構成では、保持部材及び／又は陰極基体に、冷却媒体を通される通路が引かれている。
本発明の別の有利な構成では、暗部シールドの一方の脚部を形成する区分に結合された遮蔽部材が、スパッタリング特性に適合された遮蔽部材開口を備えた層厚さ分配遮蔽部材として設けられている。
本発明の別の有利な構成では、回転皿が、電気的に絶縁性の材料から成るスリーブによって保持されており、該スリーブが、陽極を形成する部分に対して規定の電位を調節することを可能にする。
本発明の別の有利な構成では、ターゲットの半径方向内側の側壁面が、鉛直な回転対称軸線に対して傾いて延びている。
【発明の実施の形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【０００８】
被覆装置には、真空室２の壁１０に設けられた開口２６に配置された、絶縁体として形成された絶縁リング９を介して支持された陰極基体１１が設けられており、該陰極基体１１自体はコップ状のターゲット４若しくはターゲット４の底部８に堅固に結合されており、被覆装置には更に、ターゲット４の円筒形の側壁５を取り囲む円環状で横断面Ｕ字形の暗部シールド７が設けられており、暗部シールド７のＵ字形の一方の脚部が円環状の遮蔽部材２２に結合されており、被覆装置には更に、底部１３に備えられた中央の開口３０を貫通する保持部材１５が設けられており、該保持部材１５が円形ディスク状の遮蔽部材１６を備えており、被覆装置には更に、定置で回転可能に壁２８内で支承された回転皿１８が基板３，３′を保持するために設けられており、更に、回転皿１８の下側に保持された磁石装置２１が設けられている。
【０００９】
回転皿１８は、回転皿１８の上面の半径方向外側の範囲に分配配置された複数の凹部２７，２７′，．．．を有しており、これらの凹部２７，２７′，．．．には個々の基板３，３′，．．．が嵌め込まれている。凹部２７，２７′，．．．は、それぞれ回転皿１８の回転軸線１９から間隔Ａを保って設けられており、回転皿１８は下方の壁２８内で支承されており、この場合、間隔Ａは、陰極２９の回転対称軸線２０の側方のずれ若しくはコップ状のターゲット４の側方のずれ及び遮蔽部材１６を備えた保持部材１５の側方のずれに相当する。
【００１０】
ターゲット４に堅固に固定された、絶縁体９を介して支持された陰極基体１１は高周波電源６に接続されており、陰極基体１１には通路２５，２５′，．．．が引かれており、これらの通路２５，２５′，．．．は冷却水源に接続されている。陰極基体１１の中央の開口３０に嵌め込まれた、絶縁体１４を介して支持された保持部材１５は冷却通路２４を有しており、冷却通路２４は、遮蔽部材１６の熱導出のために働く。円環状の遮蔽部材２２の中央の開口の下方で回転皿１８の下方には、定置の磁石装置２１が回転皿１８に固定されている。
【００１１】
真空室２を排気してプロセスガスを導入したあとに、回転皿１８が回転させられて、個々の基板３，３′，．．．は順番に磁石装置２１と共に遮蔽部材開口３１の下方を通過して動き、この際、これらの基板３，３′，．．．は、ターゲット４からスパッタされた材料粒子によって被覆される。個々のパラメータ、例えば回転皿１８の回転数や陰極２９にかけられる電気的な出力は、この場合、基板３，３′，．．．に均一で均質な層が析出されるように設定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の断面図である。
【符号の説明】
２ 真空室、 ３，３′，．．． 基板、 ４ ターゲット、 ５ 側壁、 ６ 高周波電源、 ７ 暗部シールド、 ８ ターゲットの底部、 ９ 絶縁体、 １０ 真空室の壁、 １１ 陰極基体、 １２ 中央の開口、 １３ 陰極基体の底部、 １４ 絶縁体、 １５ 保持部材、 １６ 遮蔽部材、 １７ 基板ホルダ、 １８ 回転皿、 １９ 回転軸線、 ２０ 回転対称軸線、 ２１ 磁石装置、 ２２ 遮蔽部材、 ２３ 内側の部分、 ２４ 通路、 ２５，２５′．．． 通路、 ２６ 開口、 ２７，２７′，．．． 凹部、 ２８ 下方の壁、 ２９ 陰極、 ３０ 中央の開口、 ３１ 遮蔽部材開口、 ３２ スリーブ

Claims (8)

1. 陰極スパッタリングによって基板（３）を被覆するための装置であって、被覆したい基板（３）に向けて開いた中空のターゲット（４）が設けられており、該ターゲット（４）の側壁（５）に対して平行に延びる暗部シールド（７）が設けられており、ターゲット（４）の底部（８）に固定された、絶縁体（９）を介して真空室（２）の壁（１０）に支持された、電源（６）に電気的に接続された陰極基体（１１）が設けられており、基板ホルダ（１７）を形成する、回転可能に支承された、モータによって駆動される回転皿（１８）が設けられており、該回転皿（１８）の回転軸線（１９）が、中空のターゲット（４）の回転対称軸線（２０）に対して平行に延びている形式のものにおいて、ターゲット（４）の底部（８）と陰極基体（１１）の底部（１３）とに設けられた中央の開口（３０）を貫通して延び且つ陰極基体（１１）とターゲット（４）とに対して絶縁されて配置された、ターゲット（４）の底部（８）を遮蔽する遮蔽部材（１６）のための保持部材（１５）が設けられていることを特徴とする、中空ターゲットを用いて陰極スパッタリングによって基板を被覆するための装置。
2. ターゲット（４）の回転対称軸線（２０）の範囲において、回転皿（１８）の前記ターゲット（４）とは反対向きの側で、回転皿（１８）に磁石装置（２１）が設けられており、回転皿（１８）に載置された基板（３）が、回転皿（１８）の回転中にターゲット（４）の作用範囲を通過するようになっている、請求項１記載の装置。
3. 回転皿（１８）の下側で、基板（３）のための凹部（２７）又は保持部の範囲に磁石装置（２１）が設けられている、請求項１又は２記載の装置。
4. ターゲット（４）に対して平行に延びる暗部シールド（７）が、ほぼＵ字形の横断面形状を有しており、暗部シールド（７）の一方の脚部を形成する区分が遮蔽部材（２２）に結合されており、遮蔽部材（２２）の、ターゲット（４）の回転対称軸線（２０）に面した部分（２３）がターゲット（４）の側壁（５）に半径方向内側に向けて被さっている、請求項１又は２記載の装置。
5. 保持部材（１５）及び／又は陰極基体（１１）に、冷却媒体を通される通路（２４，２５）が引かれている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
6. 遮蔽部材（２２）が、スパッタリング特性に適合された遮蔽部材開口（３１）を備えた層厚さ分配遮蔽部材として設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 回転皿（１８）が、電気的に絶縁性の材料から成るスリーブ（３２）によって保持されており、該スリーブ（３２）が、陽極を形成する部分に対して規定の電位を調節することを可能にする、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. ターゲット（４）の半径方向内側の側壁面が、鉛直な回転対称軸線（２０）に対して傾いて延びている、請求項１又は２記載の装置。

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