JPH01108369A - Sputtering device - Google Patents
Sputtering deviceInfo
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- JPH01108369A JPH01108369A JP26456387A JP26456387A JPH01108369A JP H01108369 A JPH01108369 A JP H01108369A JP 26456387 A JP26456387 A JP 26456387A JP 26456387 A JP26456387 A JP 26456387A JP H01108369 A JPH01108369 A JP H01108369A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スパッタリングにより基板上に物質を堆積さ
せることのできるスパッタリング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sputtering apparatus capable of depositing a substance onto a substrate by sputtering.
（従来の技術）
従来は例えば、
１、第２図に示したようなターゲットと基板面が平行な
スパッタ装置。(Prior Art) Conventionally, for example, there is a sputtering apparatus in which the target and substrate surfaces are parallel, as shown in FIGS. 1 and 2.
２、スパッリングレイトをあげることを目的として第３
図にしめしたような一体のターゲットを用いることが行
われていた。2. The third purpose is to increase the spalling rate.
An integrated target as shown in the figure was used.
しかし、従来の方式では、 １の場合、スパッリングレイトが遅い。 However, in the conventional method, If it is 1, the spalling rate is slow.
２の場合、ターゲットの成型が困難な材料では実現が難
しい。In case 2, it is difficult to achieve this if the target is made of a material that is difficult to mold.
両方の場合について、ターゲットの利用効率が低いとい
う欠点があり、さらに、一般に、ターゲットからスパッ
タリングによりたたきだされた粒子は、ターゲット面に
対する法線からの傾き角に依存してその出射量が異なる
。特に、合金ターゲットを用いて合金薄膜をスパッリン
グでつくる場合、このような出射角分布は各々の元素に
ついて起こり、均一な組成の膜をつくることが困難とな
っているという欠点も有する。In both cases, the disadvantage is that the target utilization efficiency is low, and in general, the amount of particles ejected from the target by sputtering differs depending on the angle of inclination from the normal to the target surface. Particularly, when forming an alloy thin film by sputtering using an alloy target, such an emission angle distribution occurs for each element, which also has the disadvantage of making it difficult to form a film with a uniform composition.
そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところはスパッタリングにより物質を堆
積させる事のできるスパッタリング装置に於いて
１、スパッタ粒子はターゲット面に対して垂直な方向か
ら傾いた方向に飛び出す確率が高い事を利用し、またタ
ーゲット間にアース電位に落とした電極を設置し、電子
あるいはイオンをトラップすることによりスパッタリン
グの堆積速度をあげる。Therefore, the present invention aims to solve these problems.
The purpose of this is to utilize the fact that sputter particles have a high probability of flying out in a direction tilted from a direction perpendicular to the target surface, and also to An electrode lowered to earth potential is installed at the top of the electrode to trap electrons or ions, thereby increasing the sputtering deposition rate.
２、基板面以外の方向に飛び出したスパッタ粒子を他の
ターゲットに付着させることによりターゲットの利用効
率をあげる。2. Increase the target utilization efficiency by attaching the sputtered particles ejected in directions other than the substrate surface to other targets.
３、ターゲットを基板面に対して傾ける事により、基板
面に対する入射角またはターゲットに対するスパッタ粒
子の出射角に依存する性質を制御することができる。3. By tilting the target with respect to the substrate surface, it is possible to control properties that depend on the incident angle with respect to the substrate surface or the exit angle of sputtered particles with respect to the target.
４、ターゲットが平板でも良い為、材料に対する制限が
ない。4. The target can be a flat plate, so there are no restrictions on the material.
という上記４項を実現するスパッタ装置を提供すること
にある。 ゛
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のスパッリング装置は、真空槽内に、基板面およ
び他のターゲットのいずれに対しても互いに傾いた複数
個のターゲットを設置でき、該ターゲット群が、それら
を構成する元素群を熔融したものを鋳造することにより
作られた合金魂であり、重希土類金属のうち一種類以上
をＨＲＥ、軽希土類金属のうち一種類以上をＬＲＥ、遷
移金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち一種類以上をＴＭとした
とき、該ターゲット群のうち少なくとも１個のターゲッ
トの組成が、組成式を
（ＨＲＥＩ−Ｘ ＬＲＥＸ ）Ｙ ＴＭＩ−Ｙと表した
時
Ｑ＜Ｘ ＜０． ５
Ｑ、ｌ＜Ｙ ＜０．５
の範囲にあることを特徴とする。It is an object of the present invention to provide a sputtering apparatus that realizes the above-mentioned item 4. [Means for solving the problem] The sputtering apparatus of the present invention is capable of installing a plurality of targets tilted to each other with respect to both the substrate surface and other targets in a vacuum chamber, and is an alloy soul made by casting a melt of the element groups that constitute them, HRE for one or more of the heavy rare earth metals, LRE for one or more of the light rare earth metals, and transition metal Fe. , Co, and Ni, the composition of at least one target in the target group is Q<X< when the compositional formula is expressed as (HREI-X LREX ) Y TMI-Y. 0. 5 Q, l<Y<0.5.
本発明に於いては、ターゲットを基板面に対して傾かせ
ることにより、ある特定の出射角のスパッタ粒子を選択
的に基板上に付着させることができるため、合金ターゲ
ットから合金薄膜を作る際に生ずる組成分布を抑えるこ
とができ、ターゲット面の法線に対し傾いた方向にスパ
ッタされる粒子の数が多いことを利用しスパッタリング
レイトをあげることが可能になった。また、互いに傾か
せたターゲットを用いるため単一のターゲットの場合と
異なり基板面以外の方向に飛び出したスパッタ粒子を他
のターゲットに付着させターゲットの利用効率をあげる
ことができる。さらに、個々のターゲットは平板でも良
いため、加工性の悪いターゲットでもスパッタリング装
置につけることができる。In the present invention, by tilting the target with respect to the substrate surface, sputtered particles with a certain emission angle can be selectively deposited on the substrate. It has become possible to suppress the resulting compositional distribution and increase the sputtering rate by taking advantage of the fact that a large number of particles are sputtered in a direction tilted to the normal to the target surface. Furthermore, since targets that are tilted to each other are used, unlike the case of a single target, sputtered particles ejected in a direction other than the substrate surface can be attached to other targets, thereby increasing target usage efficiency. Furthermore, since each target may be a flat plate, even targets with poor workability can be attached to the sputtering apparatus.
実施例により本発明の効果に述べる。 The effects of the present invention will be described through examples.
（実施例１）
第１図に示すような２個のネオジウム・ディスプロシウ
ム・鉄・コバルト（ＮｄＤｙＦｅＣｏ）合金ターゲット
を有するスパッタリング装置を用い、ネオジウム・ディ
スプロシウム・鉄・コバル） （ＮｄＤｙＦｅＣｏ）合
金を基板上に形成した。(Example 1) Using a sputtering apparatus having two neodymium-dysprosium-iron-cobalt (NdDyFeCo) alloy targets as shown in FIG. was formed on the substrate.
ターゲットの大きさは、１個当り１０ＣｍＸＩＱｃｍで
ある。スパッタリングは表１に示すような条件で行った
。The size of each target is 10 cm x IQ cm. Sputtering was performed under the conditions shown in Table 1.
表１
第１図のような配置したところスパッタリングレイトは
、毎分１１００ｎであった。一方、第２図に示すように
ターゲットを基板面と平行にする従来通りの方法にした
ところ、スパッタリングレイトは毎分６５ｎｍであった
。Table 1 When the arrangement was as shown in FIG. 1, the sputtering rate was 1100 n/min. On the other hand, when the conventional method was used in which the target was set parallel to the substrate surface as shown in FIG. 2, the sputtering rate was 65 nm per minute.
（実施例２）
四元系合金プラセオジウム・テルビウム・鉄・コバルト
（ＰｒＴｂＦｅＣｏ）をターゲットとして用い、第１図
に示したようなスパッタリング装置でスパッタリングを
行った。基板上での位置と基板に付着したＰｒＴｂＦｅ
Ｃｏ合金の希土類金属の総量との関係を示したものが第
３図である。(Example 2) Using a quaternary alloy praseodymium-terbium-iron-cobalt (PrTbFeCo) as a target, sputtering was performed using a sputtering apparatus as shown in FIG. Position on the substrate and PrTbFe attached to the substrate
FIG. 3 shows the relationship between Co alloy and the total amount of rare earth metals.
但し、ターゲットの組成は（Ｐ ｒ ０．２５Ｔ ｂ
Ｏ，７５）２５ （Ｆ ｅｏ、９ ＣｏＯ，１） ７５
であった、このように、ターゲットからの出射角の
違いによって生じる組成分布を抑えることができる。ま
た、第６図に示すようにターゲットと基板の間にグリッ
ドを置きこの電位をターゲットに対してさらに低くする
と、組成分布がさらに良好となりスパッタリングレイト
も１０％速くなった０組成分布をよくするだけであれば
、グリッドはアース電位で良い。However, the composition of the target is (P r 0.25T b
O, 75) 25 (F eo, 9 CoO, 1) 75
In this way, the composition distribution caused by the difference in the emission angle from the target can be suppressed. In addition, as shown in Figure 6, if a grid is placed between the target and the substrate and this potential is further lowered with respect to the target, the composition distribution becomes even better and the sputtering rate becomes 10% faster, which only improves the zero composition distribution. If so, the grid can be at ground potential.
（実施例３）
四元系合金（Ｎ ｄＯ，２Ｄ ｙｏ、８ ） ２５ （
Ｆ ｅ８５Ｃｏ１５）７５をターゲットとして用い、第
１図に示したようなスパッタリング装置でスパッタリン
グを行った。基板上で°の位置を基板に付着した、Ｎｄ
ＤｙＦｅＣｏ合金のＮｄＤ）Ｆ量との関係を示したもの
が第４図である。このように、ターゲットからの出射角
の違いによって生じる組成分布を抑えることができる。(Example 3) Quaternary alloy (N dO, 2D yo, 8) 25 (
Sputtering was performed using a sputtering apparatus as shown in FIG. 1 using Fe85Co15)75 as a target. Nd is attached to the substrate at the position of ° on the substrate.
FIG. 4 shows the relationship with the amount of NdD)F in the DyFeCo alloy. In this way, the composition distribution caused by the difference in the emission angle from the target can be suppressed.
また実施例２で述べたようにスパッタリングレイトの向
上もはかることができる。Furthermore, as described in Example 2, it is possible to improve the sputtering rate.
以上述べてきたように本発明によれば、スパッタリング
によって物質を堆積する速度をあげ、さらにスパッタリ
ングに用いられるターゲットの利用効率をあげ、また、
基板面に対するスパッタ粒子の入射角または、スパッタ
粒子の出射角に依存する性質を制御できる。されにター
ゲットが平板でもよいため従来のスパッタリング装置に
比べて、加工性の悪い材料から成るターゲットをカソー
ドに装着できるという効果も有する。As described above, according to the present invention, the speed of depositing a substance by sputtering is increased, the utilization efficiency of the target used for sputtering is increased, and
Properties that depend on the incident angle of sputtered particles with respect to the substrate surface or the emission angle of sputtered particles can be controlled. Furthermore, since the target may be a flat plate, it has the advantage that a target made of a material with poor workability can be attached to the cathode compared to conventional sputtering equipment.
第１図は、本発明によるスパッタリング装置を示す図。
１０１・・・合金ターゲット
１０２・・・合金ターゲット
１０３・・・磁石
１０４・・・磁石
１０５・・・基板
１０６・・・基板ホルダー
第２図は、従来例によるスパッタリング装置を示す図。
２０１・・・ターゲット
２０２・・・磁石
２０３・・・基板
２０４・・・基板ホルダー
第３図は、本発明によるスパッタリング装置を用いて基
板上に付着させたＰｒＴｂＦｅＣｏ合金の希土類金属の
総量と基板上との位置の関係を示す図。
第４図は、本発明によるスパッタリング装置を用いて基
板上に付着させたＮｄＤｙＦｅＣｏ合金の希土類金属の
総量と基板上との位置の関係を示す図。
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理士 最 上 務二（他１名）第１図
第２図
第３図
さ Ｏダ
基根岸、・−６正紅 （０戦）
第４図FIG. 1 is a diagram showing a sputtering apparatus according to the present invention. 101...Alloy target 102...Alloy target 103...Magnet 104...Magnet 105...Substrate 106...Substrate holder FIG. 2 is a diagram showing a conventional sputtering apparatus. 201...Target 202...Magnet 203...Substrate 204...Substrate holder Figure 3 shows the total amount of rare earth metal of PrTbFeCo alloy deposited on the substrate using the sputtering apparatus according to the present invention and the amount on the substrate. A diagram showing the positional relationship with. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the total amount of rare earth metal in the NdDyFeCo alloy deposited on the substrate using the sputtering apparatus according to the present invention and the position on the substrate. Applicants Seiko Epson Corporation Agent Patent Attorney Tsumuji Mogami (and 1 other person) Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
れに対しても互いに傾いた複数個のターゲットを設置で
きる事を特徴とするスパッタリング装置。 （２）該ターゲット群が、それらを構成する元素群を熔
融したものを鋳造することにより作られた合金魂である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスパッタ
リング装置。 （３）重希土類金属のうち一種類以上をＨＲＥ、軽希土
類金属のうち一種類以上をＬＲＥ、遷移金属Ｆｅ、Ｃｏ
、Ｎｉのうち一種類以上をＴＭとしたとき、該ターゲッ
ト群のうち少なくとも１個のターゲットの組成が、組成
式を （ＨＲＥ１−Ｘ ＬＲＥＸ）Ｙ ＴＭ１−Ｙと表した時 ０＜Ｘ＜０．５ ０．１＜Ｙ＜０．５ の範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のスパッタリング装置。[Scope of Claims] (1) A sputtering apparatus characterized in that a plurality of targets can be installed in a vacuum chamber at an angle with respect to both the substrate surface and other targets. (2) The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the target group is an alloy spirit made by melting and casting the element groups constituting the target group. (3) One or more types of heavy rare earth metals are HRE, one or more types of light rare earth metals are LRE, transition metals Fe, Co
, when one or more types of Ni are TM, the composition of at least one target in the target group is 0<X<0. 5. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the sputtering apparatus is in the range of 0.1<Y<0.5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26456387A JPH01108369A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26456387A JPH01108369A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108369A true JPH01108369A (en) | 1989-04-25 |
Family
ID=17405021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26456387A Pending JPH01108369A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01108369A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8168049B2 (en) | 2008-05-20 | 2012-05-01 | Canon Anelva Corporation | Sputtering apparatus and method of manufacturing solar battery and image display device by using the same |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26456387A patent/JPH01108369A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8168049B2 (en) | 2008-05-20 | 2012-05-01 | Canon Anelva Corporation | Sputtering apparatus and method of manufacturing solar battery and image display device by using the same |
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