JPH01268868A - スパッタリング装置 - Google Patents

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。

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装置に関し、特に、カソード側
に磁石を有するマグネトロン型のスパッタリング装置に
関するものである。

［従来技術］ スパッタリング技術は、低圧雰囲気中において、Ａ「等
のグロー放電を発生せしめ、プラズマ中のイオンを陰極
ターゲットに衝突させて、ターゲット材料から原子をた
たき出し、該ターゲットに対向するように配置された基
板に原子層を付着形成する技術であり、広く工業的に利
用されている。

特に、ターゲット上にターゲットと概ね平行な磁場成分
を形成し、電界と磁界を直交させることを特徴とするマ
グネトロンスパッタリング法は、成膜速度が高く、又、
被スパッタリング基体の損傷や基体温度の上昇を抑える
など有益な方法である。

このマグネトロンスパッタリング法を実施した従来のマ
グネトロン型のスパッタリング装置は、ターゲット材料
の裏面に近接して配置された永久磁石あるいは電磁石の
どちらか一方が組込まれた磁界発生手段を備えている。

さらに又、上記のマグネトロン型のスパッタリング装置
において、磁石の移動手段を設けることにより、電子を
磁界によって閉込める領域を広げ、ターゲットの有効利
用を改善するスパッタリング装置が特開昭６１−９９６
７３号公報に開示されている。しかし、磁石を移動する
ということは、スパッタされた粒子の飛び出して来る場
所が動くということになり、被スパッタリング基体に成
膜する観点からすると、該基体上への堆積膜の均一性を
図るためには、磁石の移動の周期に対して成膜時間を数
倍乃至数十倍として、堆積膜の均一性を確保する必要が
あり、成膜時間を短くすることができないという欠陥が
あった。

一方、レーザー光（例えばＬＥＤ光）による書込み、読
み出しを行なうことができるようにした書換え可能な光
磁気ディスクとして希土類金属と遷移金属との非晶質合
金によってその光磁気記録用磁化膜を構成するものが提
案されている。このような合金膜を形成する方法として
、該合金をターゲツト材としてスパッタする方式や、一
方の金属（例えば遷移金属）をターゲツト材とし、その
上に他方の金属（例えば希土類金属）のベレットを載せ
た構成（複合ターゲットと呼ばれることがある）とし、
スパッタする方式が知られているが、このように−様に
混じり合った合金組成の膜では、十分な角型比（ＳＱ）
や保磁力（Ｈｅ　）が得られない。これに対して希土類
金属層と遷移金属層とを交互に積層した構造の膜は、Ｓ
Ｑ、Ｈｅとも良好であることが知られている。このよう
な積層膜を得る方法としては、複数のスパッタ源を同一
円周上に配置し、この中心軸と一致した回転軸によって
被スパッタリング基体を回転させながらスパッタする同
時スパッタ方式（例えば特開昭８２−８０８８５号公報
）が行なわれるが、複数のカソードと被スパッタリング
基体の回転機構と装置的には大型で複雑とならざるを得
ない課題を抱えていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ター
ゲットの有効利用効率を損うことなく、高速短時間成膜
が可能なスパッタリング装置を提供するものであり、か
つ、ターゲットの組み合わせによって積層構造の膜が容
易に得られるスパッタリングを提供するものである。

［発明の構成］ 本発明のかかる目的は、被スパッタリング基体とターゲ
ットとが一定間隔をあけて配設されると共に、前記ター
ゲットの裏面側に磁石を具備したマグネトロン型のスパ
ッタリング装置において、前記ターゲットを回転駆動手
段により回転させ、かつ前記磁石の配設位置を前記ター
ゲットの回転軸中心に対して偏心させたことを特徴とす
るスパッタリング装置により達成することができる。

以下、図面に例示する本発明の一実施態様を説明する。

第１図は本発明の一実施態様におけるターゲットの配置
された部分の概略図である。なお、第１図においては真
空槽、被スパッタリング基体、ターゲットの冷却水の循
環構造や電気配線等は便宜上省略しである。

第１図に示すターゲット１は円盤状（第２図参照）に形
成されており、同じく円盤状に構成されたバッキングプ
レート２の上に固定されている。

そして、前記バッキングプレート２はその中央Ｃを中心
にして回転自在に保持されており、図示しない真空槽の
外部に設けられたモータ２等の回転手段５により中央Ｃ
を中心に回転される構成となっている。又、図示しない
が適宜電圧が印加されるようになされている。

前記バッキングプレート２の構造は、例えば第１図に示
す如く、前記ターゲット１を載置した側の裏面側におい
て、外周縁が図中下方に張り出した張出部６を有し、か
つこの張出部６の内方側（回転中心に向いた側）に内歯
７を備えた構造となっている。又、前記バッキングプレ
ート２の保持構造は、中央Ｃの所に回転軸を設けた構成
であってもよいし、前記張出部６の所を適宜保持する構
成であってもよく、図示は省略しである。

なお、前記モータ５の駆動力は前記内歯７にかみ合う歯
車４、その他必要に応じて設けられる変速手段等を介し
て伝達される。

前記バッキングプレート２の裏面側（図中下側）には、
円形の磁石３が設けられている。この磁石３は中心部分
と外周部分に異極を有する円形のもので、前記バッキン
グプレート２の中央Ｃから偏心した位置に固定され、又
その大きさは、少なくとも前記ターゲット１のほぼ半径
をカバーできる大きさに構成されている。

前記磁石３の磁界の強さは、ターゲット表面において数
面ガウス程度になるようになされており、該磁界によっ
て電子をトラップさせてイオン化を促進しスパッタレー
トを高めることができる。このときの二ローション領域
（電子が磁界によってトラップされる領域）は、前記タ
ーゲットｌを上方から見た第２図の破線に示す範囲Ａに
おいて、環状になるが、前記バッキングプレート２の回
転によってエロージョン領域がターゲット全域に回るよ
うになり、前記ターゲット１の利用率を高めることがで
きる。又、この場合、前記ターゲット１が回転しても、
スパッタ粒子の飛び出す位置は変化しないので、被スパ
ッタリング基体に被告する粒子の分布は所望に保つこと
ができる。これは、膜厚の分布は被スパッタリング基体
の形状に合わせたエロージョン領域の設定により、容易
に調節できるので、成膜時間を極めて短時間にしても均
一な膜厚を得ることができる。

第３図は、第２図に示したターゲット１とは別の構成と
したターゲット１０の平面図を示す。

前記ターゲット１０は、例えば光磁気記録用磁化膜を形
成する場合のターゲットであり、第１領域１１に遷移金
属を、第２領域１２に希土類金属を設けた構成となって
いる。このように構成されたターゲット１０を第１図に
示す装置に取り付けることで、遷移金属と希土類金属と
の積層膜が得られる。そしてこの場合、膜厚の均一性に
は優れ、又、組成の制御は、前記第１領域１１と前記第
２領域１２との面積比の割合によって行うことができる
し、スパッタパワーを前記ターゲット１０の回転に同期
して周期的にコントロールさせることによっても行うこ
とができる。従って、本実施態様によるスパッタリング
装置は、特性の優れた高品質の積層膜が得られ、さらに
、成膜上の汎用性を高めることができる。

上記実施態様においては、磁石の形状を円形としたが、
本発明はこれに限るものではなく、被スパッタリング基
体の形状に合わせて適宜形状に構成することは勿論であ
る。又、第３図においては、ターゲット１０を２つの領
域にその材質を分割した構成としたが、必要に応じてさ
らに多くの種類に分けた構成にしてもよい。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明のスパッタリング装置は、タ
ーゲットを回転させ、かつ磁石の配設位置をターゲット
の回転中心から適宜偏位させるように構成したので、タ
ーゲット有効利用率が高くなり、しかも成膜を短時間に
しても均一な膜厚を得ることができる。又、ターゲット
を異なった材料の複数の領域に分けた構成とすることに
より、異種材料の積層膜を容易に得ることができ、その
積層膜の組成の調節も、異種材料の面積比やターゲット
の回転周期に対応させたスパッタパワーのコントロール
により容易に行うことができる。

従って本発明によれば、広範囲の種類の成膜ができ、且
つ高品質なスパッタ膜を得ることができ、さらに、装置
の複雑化の回避された汎用性の広いスパッタリング装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパッタリング装置の一実施態様にお
ける要部概略図、第２図は第１図に示すターゲットの平
面図、第３図は本発明におけるターゲットの変更例を示
す平面図である。 １．１０・・・ターゲット、 ２・・・バッキングプレート、 ３・・・磁　石、　　　　　　４・・・歯　車、５・・
・モータ、　　　　　　６・・・張出部、７・・・内　
歯、　　　　　　ＩＩ・・・第１頭域、１２・・・第２
領域。 第１図 ４　２　　図　　　　　　　　　　　４　３　　口手続
？１１１正書 特？千庁艮′自゛　殿　　　　　　　　　昭和６３年　
７月２７日１、　事件の表示 昭和６３年特許願第９５４２８号 ２、　発明の名称 スパッタリング装置 名称　（５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 住所　〒１００ 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号　霞が関ビル２９
階霞が関ビル内郵便局私書箱第４９号 栄光特許事務所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被スパッタリング基体とターゲットとが一定間隔を
   あけて配設されると共に、前記ターゲットの裏面側に磁
   石を具備したマグネトロン型のスパッタリング装置にお
   いて、前記ターゲットを回転駆動手段により回転させ、
   かつ前記磁石の配設位置を前記ターゲットの回転軸中心
   に対して偏心させたことを特徴とするスパッタリング装
   置。 ２）前記ターゲットが異なった組成の少なくとも２つ以
   上の領域に分割されてなることを特徴とする請求項第１
   項に記載のスパッタリング装置。