JPH0241584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は放電電極に係り、特にスパツタリング
装置の放電陰極等に適用される放電電極に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、スパツタリングにおける放電陰極には、
種々のものが適用されているが、通常、例えば、
同心円状に配置されたマグネツトの上面に平板状
ターゲツトを配設したいわゆるマグネトロン方式
と呼ばれるものが用いられている。このような放
電電極は、この電極と被処理物との間に高電圧を
印加し、これにより生じた電界とが直交する部分
にプラズマ放電を発生させることにより、上記タ
ーゲツト部材を飛散させて被処理物を被着させる
ものである。

しかし、上記電極においてターゲツト部材を強
磁性体により形成する場合には、マグネツトによ
り発生する磁力線がターゲツトの内部を通過して
しまい、プラズマ放電がしにくくなつてしまうと
いう欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
強磁性体からなる電極部材を用いた場合でも、確
実にプラズマ放電を発生させることができかつ、
従来の放電圧力より低い圧力で安定した放電が持
続する放電電極を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明に係る放電電極
は、環状溝により同心状に複数配置された電極部
材を、放射状に発生する放射状磁界内にこの閉磁
界に上記環状溝が直交するように配設し、上記電
極部材をカソードとして機能させるとともに、上
記電極部材の環状溝部分にアノードを配設したこ
とをその特徴とするものであり、上記溝内にマグ
ネトロン放電と、ホローカソード放電と、ペニン
グ放電とを同時に発生させることにより、低圧力
で安定したプラズマ放電を得るようになされてい
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を参
照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、鉄
製のマグネツト支持台１上には、マグネツト２が
同心円状に固着され、このマグネツト２の上面側
には、カソードとしての強磁性体からなるターゲ
ツト３が配設されている。このターゲツト３は、
本実施例においては、上記マグネツト２の間隙部
分該当位置に環状の溝４を形成することにより、
同心円状に分割されており、このターゲツト３の
周面は上方に拡がるテーパ状に形成されている。
また、上記ターゲツト３の溝４部分の下方には、
水冷されるアノード５が配設され、このアノード
５とターゲツト３との間隔は、これらの間からプ
ラズマが進入しないように、例えば１〜２mmと狭
く形成されている。さらに、このアノード５の上
方には、他のアノード６が配置されているが、こ
のアノード６は場合によつては省略してもよい。

本実施例においては、アノード５とターゲツト
３との間に高電圧を印加することにより、ターゲ
ツト３のテーパ面の間に図中矢印で示すように発
生する磁界が作用して、ターゲツト３の間にマグ
ネトロン放電とペニング原理およびホローカソー
ド原理による放電とを同時に発生させて放電プラ
ズマ７が発生する。このプラズマ７によりターゲ
ツト３のテーパ面の材料をイオン化蒸発させて、
被処理物（図示せず）に被着させるものである。

したがつて、本実施例においては、プラズマ７
を、ターゲツト３をマグネツトとして利用して磁
場を作用させることにより発生させるため、強磁
性体材料からなるターゲツトであつても確実に安
定してプラズマを発生させることができ、ターゲ
ツト材料の飛散を確実に行うことができる。ま
た、本実施例においては、従来のプラズマ発生手
段では10^-3Torr程度の真空域でのみスパツタリ
ングを行うことができるのに対して、10^-4〜10^-5
以下の高真空、超高真空域でもスパツタリングを
行うことが可能となる。

また、第２図に示すように、アノード５をター
ゲツト３の溝４部分に配置するようにしても、同
様の効果を得ることができ、さらに、上記マグネ
ツト２は電磁石でもよいし、ターゲツト３の周面
にはテーパを形成しなくてもよい。

また、第３図は本発明の他の実施例を示したも
ので、ターゲツト３は薄肉状に形成され、ターゲ
ツト３の外周部分には、アノード６が配設されて
いる。本実施例においては、高電圧の印加により
ターゲツト３の溝４部分のみならず、ターゲツト
３の上面部分においてもプラズマ７が発生するた
め、広範囲にわたつてターゲツト３材料を飛散さ
せることができ、被処理物の均一な処理を行うこ
とができる。

なお、本発明は平板状ターゲツトを用いたスパ
ツタリングのみならず、放電陰極としてのターゲ
ツトを円筒状に形成したスパツタリング装置にも
適用することができ、また、スパツタリング以外
にイオンエツチングにおけるイオン源等に適用す
ることもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明に係る放電電極は、カ
ソードとして機能する電極部材の間隔溝部分にア
ノードを配設してなり、磁力が作用するカソード
に囲まれた部分にアノードが位置するので、ペニ
ング原理により電極部材が強磁性体であつても確
実にプラズマを発生させることができる。また、
この原理によれば、高真空あるいは超高真空域で
プラズマを発生させることが可能となる等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそれぞれ本発明の一実施例
を示したもので、第１図および第３図は縦断面
図、第２図は一部の縦断面図である。 １…マグネツト支持台、２…マグネツト、３…
ターゲツト、４…溝、５，６…アノード、７…プ
ラズマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 環状溝により同心状に複数配置された電極部
   材を、放射状に発生する閉磁界内に配設し、上記
   電極部材をカソードとして機能させるとともに、
   上記電極部材の環状溝部分にアノードを配設した
   ことを特徴とする放電電極。