JPH02205668A - スパッタリングターゲット - 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、電子技術分野においてファクシミリ等の記録
装置用薄膜サーマルプリントヘッド、ハイブリッドＩＣ
等の薄膜抵抗体の形成に使用するスパッタリングターゲ
ットに関する。

（従来の技術） ２種以上の材料からなるターゲットを用いてスパッタリ
ングにより薄膜形成を行う場合には、形成される膜の材
料組成比を一定にしさらにそれをミクロ的に均一にする
ための制御法が重要である。特開昭５９−９１７０号、
特開昭６１−１７２３０３号等には、この目的のターゲ
ットが各種開示されている。

第４図は、従来技術の１例で３０〜３００　ｒｔｍφ、
５〜１０ａｍｔの第１材料の円板ターゲット（ａ）の幾
何学的配置の不貫通孔に第２材料のロッドターゲット＠
）を埋込んだ埋込式ターゲットである。

第５図は他側で円板ターゲット（ａ）上に５〜１０ｍ＋
ａ角、１〜１０ａａｔのチップ（ｂ′）を幾何学的配置
にして結合したチップ式ターゲットである。これらのタ
ーゲットは、膜の両材料の組成比はターゲットの両材料
の面積割合により制御し、そのミクロ的均一化は埋込み
ロッドまたはチップターゲットの幾何学的配置の規則性
と小寸法化に依存して与えることを意図したものである
。従って幾何学的配置の工夫次第ではある程度組成が均
一な薄膜を得ることができるが、埋込み口ラド、チップ
の寸法の制約により膜組成の均一化に自と限界がある。

特開昭５９−９１７０号は、第６図に示すように、３０
〜３００　ｍφ、５〜１０ａｔの第１材料の円板ターゲ
ット（ａ）に第２材料の５〜１０ｍｍｔの扇形小片ター
ゲラｌ−（ｂ”）を一体装置し、両ターゲットを電気的
接触を保った状態で回転させてスパッタする。すなわち
ターゲットの回転により膜組成の均一化を図ることを意
図したものである。

特開昭６１−１７２３０３号では、Ｔａと５ｉｎＨの粉
末を焼成して、第７図の焼結体（Ｃ）としターゲットと
して使用することにより、生成する薄膜の組成比のミク
ロ的均一性を良好としている。（ｄ）は冷却用治具、（
ｅ）はパツキン、（ｆ）は支持台である。

（発明が解決しようとする問題点） 第４図、第５図に示す幾何学模様複合ターゲットは、例
えばチップ（ｂ゛）の寸法が最小成約５−角で、埋込み
ロッド、チップのサイズに寸法的下限の制約があるし、
またそのサイズが小さくなるに従い幾何学的配置の構成
が困難となるので、薄膜の組成比分布の均一化に限度が
ある。

第６図のターゲットは回転させてスパッタすることによ
り膜組成は均一化されるが、その代わり真空チャンバー
が大形化し、また回転装置を設けなければならないので
装置がコスト高になる。

また第７図の焼結ターゲットは、焼結体に空隙部がある
ためスパッタリング時に−様な熱伝導が行われず、熱歪
により割れることがある。

また２材料に比重差があるため偏析を生じ、使用回数と
ともに組成変動する。また焼結用粉末のメツシュサイズ
が一定でない場合、得られる膜にミクロ的不均一分布が
生ずる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来技術の前記問題点に解決を与えるために
なされたものである０本発明のターゲットはチップを使
用するものではなく、第２材料の分布ターゲットサイズ
がμｍオーダに微小化されて所定の幾何学的配置を与え
られる。

従来技術では円板ターゲットに取付けるチップそのもの
を微小化することは困難であるので、本発明においては
、−旦、第１材料の円板ターゲット材を基材として、そ
の面上にスパッタ膜あるいは蒸着膜を連続膜層として成
膜する。そして次に、印刷製版技術分野のフォトリソグ
ラフィによりパターニングおよびエツチング加工を行っ
て連続膜からμｍオーダの第２材料スパツタ膜ターゲッ
トの分布を所定の幾何学的配置のもとに形成する。

フォトリソグラフィは印刷技術を用いるフォトマスクを
使用するため、容易に任意の幾何学的配置のスパッタ膜
ターゲット分布を所望のサイズオーダで形成することが
できる。エツチング加工は湿式あるいは乾式エツチング
の両方法の何れを用いてもよい。

これらを総合して、本発明のスパッタリングターゲット
は、構成としては、第１材料の円板ターゲット材を基材
としてその面上に第２材料の薄膜を連続膜状に成膜し、
フォトリソグラフィによりパターニングおよびエツチン
グ加工を行って第２材料の前記連続膜の部分的除去によ
り下層円板ターゲット材の出現したミクロンメータオー
ダサイズの幾何学的配置のスパッタ膜ターゲットを形成
したことを特徴とする。

上記の方法はスパッタリングターゲットの形成法として
新規であり、本発明のスパッタリングターゲットも従来
のターゲットと懸隔した構成のものである。

（作　用） 本発明のスパッタリングターゲットはスパッタ膜ターゲ
ットの幾何学的配置のサイズが鵬オーダからμｍオーダ
となるため、スパッタリングにより形成する膜の組成比
のミクロ的分布が均一となる。この結果、本発明のスパ
ッタリングターゲットを使用して、例えば薄膜抵抗素子
を形成した場合、素子の抵抗値が安定し、品質の向上を
はかることができる。

また本発明のスパッタリングターゲットを使用すると、
薄膜組成の均一化をはかるため、従来技術で必要とした
回転装置が不要となり真空装置を小形化しコストダウン
を実現することができる。

（実施例） 以下、本発明を薄膜抵抗素子用Ｃｒ−５ｉｎ、スパッタ
リングターゲットの実施例について一層具体的に説明す
る。

先ず、本発明実施例のスパッタリングターゲットの形成
の順序を説明する。

先ず、第１図に示す８０ｍｍφ、３ｍｍの純度９９．９
９％のＳｉ０ｇ円板（１）を基板とし、８０Ｍ１φ、２
ｒＮａｔの純度９９．９９％のＣｒｐ３板のターゲット
を用いてスパッタリングにより基板上に約５〜１０μｍ
厚の連続膜状のＣｒスパッタ膜を形成する。このスパッ
タリングは高周波スパッタリング装置を使用し、Ａｒ雰
囲気中で、Ａｒ圧力４〜５Ｐａ、高周波電力２５０　Ｗ
、　５ｔａｔ基板温度３００°Ｃ，ＳｉＯ，基板とＣｒ
円板ターゲットとの間の距離５０Ｍで行った。

次に、このＣｒ被覆を形成させた５ｋＯｔ円板を通常の
フォトレジストを用いたフォトエツチングにより、０．
１　ｍｍＸ０．１　ｍのモザイク状パターン（２）の幾
何学的配置のＣｒスパッタ膜ターゲット（３）とする。

このエツチング液は約１０％の硝酸セリウムアンモニウ
ム溶液を用いた。

次に本発明スパッタリングターゲットの使用例および使
用結果の確認試験を説明する。

前記のようにして得た本発明実施例のＣＣｒ−５ｉｎタ
ーゲットを用い、第２図に示すように、厚さ３００ＯＡ
　、幅０．ＩＩＩＩｌ、長さ１ｍｍの５本の薄膜抵抗素
子（４−１）　（４−２）　（４−３）　（４−４）　
（４−５）をソーダガラス基板（５）上に高周波スパッ
タリングにより１０ｍ＋間隔で作成した。このスパッタ
リングはＡｒ圧力４〜５　Ｐａ、　ＲＰ電力２００獣基
板温度３００℃、基板とターゲットとの間の距１！１１
５０■で行った。

確認試験のため、前記薄膜抵抗素子（４ａ）〜（４ｅ）
に約２０００人厚さのＮｉＣｒ下地膜、約０．５μ−厚
さのＡｕ電極を蒸着により形成し、抵抗値を測定した。

第３図はその測定結果を示し、横軸に５抵抗素子をプロ
ットし、縦軸に測定抵抗値から導いた抵抗値変化率をと
って実線で表示した。測定値変化率は（測定抵抗値−５
本の平均抵抗値）＋（５本の平均抵抗値）ｘ１００％で
ある。点線は比較のための従来技術によって得た薄膜抵
抗素子の結果を示す。この比較例は従来技術により８０
ａφ、３ｍｍのＳｉｎ、円板に５Ｘ５Ｘ１　ｔｍの純ク
ロムチップをモザイク状に配置したターゲットを使用し
前記と同条件でスパッタリングを行って作成した薄膜抵
抗素子についての結果である。本発明のスパッタリング
ターゲットを用いる場合の抵抗値変化率は従来技術のそ
れより極めて小さく安定性状の膜が得られることが第３
図から知られる。

（発明の効果） 本発明のスパッタリングターゲットによると、スパッタ
リングを行って成膜した場合に、組成比が一定しミクロ
的にも均一な安定性状の膜を得ることができ、しかもそ
のために真空成膜装置も回転装置を含んだ大型、高コス
トのものを用いることを必要としない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパッタリングターゲットの１実施例
を模型的に示す斜視図、第２図はこのターゲットを用い
て基板上に５本の抵抗素子を成膜した確認試験用サンプ
ルの斜視図、第３図はその試験結果の抵抗値変化率を従
来技術の点線と比較し実線で示す図表、第４図は従来技
術のスパッタリングターゲットの第１例の斜視図、第５
図はその第２例の斜視図、第６図はその第３例の斜視図
、第７図はその第４例の斜視図である。 （１）・・・５ｉｎｔ円板ターゲット、（２）・・・モ
ザイク状パターン、（３）・・・Ｃｒスパッタ膜ターゲ
ット、（４−１）　（４−２）　（４−３）　（４−４
）　（４−５）・・・薄膜抵抗素子、（５）・・・ソー
ダガラス基板、（ａ）・・・・円板ターゲット、（ロ）
・・・埋込みロンドターゲット、（ｂ′）・・・チップ
ターゲット、（ｂ’）・・・扇形ターゲット、（Ｃ）・
・・焼結体ターゲット、（イ）・・・冷却用治具、（ｅ
）・・・パツキン、（ｆ）・・・支持台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１材料の円板ターゲット材を基板としてその面上に第
   ２材料の薄膜を連続膜状に成膜し、フォトリソグラフィ
   によりパターニングおよびエッチング加工を行って第２
   材料の前記連続膜の部分的除去により下層円板ターゲッ
   ト材の出現したミクロンメータオーダサイズの幾何学的
   配置のスパッタ膜ターゲットを形成したことを特徴とす
   るスパッタリングターゲット。