JPH0314905B2 - - Google Patents
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- JPH0314905B2 JPH0314905B2 JP11816882A JP11816882A JPH0314905B2 JP H0314905 B2 JPH0314905 B2 JP H0314905B2 JP 11816882 A JP11816882 A JP 11816882A JP 11816882 A JP11816882 A JP 11816882A JP H0314905 B2 JPH0314905 B2 JP H0314905B2
- Authority
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- Japan
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- target
- target material
- thin film
- sputtering
- materials
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスパツタリングによる薄膜の製造方法
に関し、特には、合金または複合系組成物薄膜を
スパツタリングにより形成する方法に関する。
に関し、特には、合金または複合系組成物薄膜を
スパツタリングにより形成する方法に関する。
スパツタリング法は、陽極および陰極間に高電
圧を印加して放電させるものであつて、電離した
イオン（Ar+など）が陰極上に置かれたターゲツ
トに衝突し、この結果ターゲツト材料がはじき出
され、これが基板に付着されて薄膜が形成される
ものである。そして、ターゲツト材料をそのまま
付着させる場合と、例えばターゲツト材料として
金属を用い、これと雰囲気ガスとの間で反応を生
ぜしめて酸化物、窒化物などの薄膜を形成する反
応性スパツタリングがある。また、高周波電圧を
印加すれば、金属に加えて、誘電体スパツタする
こともできる。
圧を印加して放電させるものであつて、電離した
イオン（Ar+など）が陰極上に置かれたターゲツ
トに衝突し、この結果ターゲツト材料がはじき出
され、これが基板に付着されて薄膜が形成される
ものである。そして、ターゲツト材料をそのまま
付着させる場合と、例えばターゲツト材料として
金属を用い、これと雰囲気ガスとの間で反応を生
ぜしめて酸化物、窒化物などの薄膜を形成する反
応性スパツタリングがある。また、高周波電圧を
印加すれば、金属に加えて、誘電体スパツタする
こともできる。
スパツタリングによれば、他の薄膜形成方法、
例えば真空蒸着法に比較して(1)優れた特性の薄膜
が得られる、(2)ターゲツト材料を忠実に再現した
薄膜が得られる（特に合金の場合）などの利点を
有するものの、一方において大きい径のターゲツ
ト材料の製作が困難であるという問題があつた。
特にGdなどの非常に酸化じやすい金属等にあつ
ては合金の作成自体が非常に難しろという問題が
あつた。
例えば真空蒸着法に比較して(1)優れた特性の薄膜
が得られる、(2)ターゲツト材料を忠実に再現した
薄膜が得られる（特に合金の場合）などの利点を
有するものの、一方において大きい径のターゲツ
ト材料の製作が困難であるという問題があつた。
特にGdなどの非常に酸化じやすい金属等にあつ
ては合金の作成自体が非常に難しろという問題が
あつた。
この問題を解決する方法として、特開昭57−
47871号公報には、２種類の純粋な金属により厚
さ方向に一定に、かつ外表面の成分比が形成すべ
き薄膜と一致するようにしたターゲツトが報告さ
れている。
47871号公報には、２種類の純粋な金属により厚
さ方向に一定に、かつ外表面の成分比が形成すべ
き薄膜と一致するようにしたターゲツトが報告さ
れている。
第１図は、金属Ａの円板１１（通常30〜300mm〓
×５〜10mmd程度）に円柱状（通常１〜10mm〓×１
〜10mmd程度）の不透孔を幾何学的な配置で穿ち、
この孔の中に異なる金属Ｂのロツドあるいは粉末
１３をターゲツトの外表面が平滑になるように入
れたものであるが、このターゲツト材は加工が困
難である。また、第２図のように金属Ａのターゲ
ツト材料１１′上に金属Ｂのチツプ１５（５〜10
mm口×１〜10mmt程度）を幾何学的に配置して、
その外表面の成分比を形成すべき薄膜の組成比と
一致させてスパツタリングする方法も知られてい
る。しかしながら、この方法ではチツプで覆れた
部分の金属Ｂが有効に活用されず不経済である。
×５〜10mmd程度）に円柱状（通常１〜10mm〓×１
〜10mmd程度）の不透孔を幾何学的な配置で穿ち、
この孔の中に異なる金属Ｂのロツドあるいは粉末
１３をターゲツトの外表面が平滑になるように入
れたものであるが、このターゲツト材は加工が困
難である。また、第２図のように金属Ａのターゲ
ツト材料１１′上に金属Ｂのチツプ１５（５〜10
mm口×１〜10mmt程度）を幾何学的に配置して、
その外表面の成分比を形成すべき薄膜の組成比と
一致させてスパツタリングする方法も知られてい
る。しかしながら、この方法ではチツプで覆れた
部分の金属Ｂが有効に活用されず不経済である。
さらに、上記いずれの方法においても２種類以
上の金属の配置によつてはターグツトの有効径全
体に亘つて、かなり膜組成の均一な薄膜を製造で
きるが、それにも自ら限界があり、特に大きな基
板に対して均一な薄膜を形成することは不可能で
あつた。
上の金属の配置によつてはターグツトの有効径全
体に亘つて、かなり膜組成の均一な薄膜を製造で
きるが、それにも自ら限界があり、特に大きな基
板に対して均一な薄膜を形成することは不可能で
あつた。
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、膜の組成比を容易に
制御することのできる薄膜の製造方法を提供する
ことを目的とする。
ためになされたものであり、膜の組成比を容易に
制御することのできる薄膜の製造方法を提供する
ことを目的とする。
すなわち、本発明の薄膜の製造方法は、２種以
上の材料をターゲツト材料としてスパツタリング
を行なう薄膜の製造方法において、固定された板
状の第１のターゲツト材上に、第１のターゲツト
材とは異なる組成の第２のターゲツト材を第１の
ターゲツト材一部が露出するようにして重ね、第
２のターゲツト材を第１のターゲツト材と接触さ
せたまま回転させてスパツタリングを行なうこと
を特徴とする。
上の材料をターゲツト材料としてスパツタリング
を行なう薄膜の製造方法において、固定された板
状の第１のターゲツト材上に、第１のターゲツト
材とは異なる組成の第２のターゲツト材を第１の
ターゲツト材一部が露出するようにして重ね、第
２のターゲツト材を第１のターゲツト材と接触さ
せたまま回転させてスパツタリングを行なうこと
を特徴とする。
以下、添付図面に添つて本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
第３図は本発明で用いるターゲツトの斜視図で
あり、第４図はその線−に沿つた断面図であ
る。ターゲツトは１の材料よりなる円板上の第１
のターゲツト材１７と、この第１のターゲツト材
１７と異なる材料からなり、第１のターゲツト材
料の一部を覆う第２のターゲツト材１９が重ねら
れて構成される。両ターゲツト材の材料は、スパ
ツタリング可能であれば問わず、金属（単体およ
び合金）、非金属あるいはそれらの化合物（酸化
物等）のいずれでもよい。
あり、第４図はその線−に沿つた断面図であ
る。ターゲツトは１の材料よりなる円板上の第１
のターゲツト材１７と、この第１のターゲツト材
１７と異なる材料からなり、第１のターゲツト材
料の一部を覆う第２のターゲツト材１９が重ねら
れて構成される。両ターゲツト材の材料は、スパ
ツタリング可能であれば問わず、金属（単体およ
び合金）、非金属あるいはそれらの化合物（酸化
物等）のいずれでもよい。
第２のターゲツト材の形状は問わず、第１のタ
ーゲツト材の中心を中心として回転可能な小片で
あればいずれでもよいが、均一な膜組成を得るこ
と、および第１のターゲツトの消耗量を一定にす
る観点からは第４図に示したような扇形が好まし
い。また、第２のターゲツト材の回転を容易に行
なうためには、第２のターゲツト材を外縁部で結
合して一体化することが好ましい。
ーゲツト材の中心を中心として回転可能な小片で
あればいずれでもよいが、均一な膜組成を得るこ
と、および第１のターゲツトの消耗量を一定にす
る観点からは第４図に示したような扇形が好まし
い。また、第２のターゲツト材の回転を容易に行
なうためには、第２のターゲツト材を外縁部で結
合して一体化することが好ましい。
第５図は本発明で用いられるターゲツトの他の
構成例を示し、第１のターゲツト材１７の直径方
向の消耗量をさらに均一にするため、第２のター
ゲツト１９′の外縁部を切欠きを設け、第１のタ
ーゲツト材１７の外縁部を露出せしめたものであ
る。第６図も同様に第１のターゲツト材１７の直
径方向の消耗量を均一にするための構成例であつ
て、第２のターゲツト１９″の開口部を形成する
扇形の曲率半径と第１のターゲツト１７の半径が
ほぼ等しくしてある。
構成例を示し、第１のターゲツト材１７の直径方
向の消耗量をさらに均一にするため、第２のター
ゲツト１９′の外縁部を切欠きを設け、第１のタ
ーゲツト材１７の外縁部を露出せしめたものであ
る。第６図も同様に第１のターゲツト材１７の直
径方向の消耗量を均一にするための構成例であつ
て、第２のターゲツト１９″の開口部を形成する
扇形の曲率半径と第１のターゲツト１７の半径が
ほぼ等しくしてある。
第１のターゲツトは通常30〜300mm〓×５〜10mm
ｔの金属などによつて形成され、第２のターゲツ
ト材は通常５〜10mmtの複数の小片（典型的には
扇形）あるいは、この小片を外縁部（スパツタリ
ングの有効径外）で結合して一体化して形成さ
れ、両ターゲツト材によつて構成されるターゲツ
トの外表面の面積比を制御することにより所望の
組成の薄膜を得ることができる。
ｔの金属などによつて形成され、第２のターゲツ
ト材は通常５〜10mmtの複数の小片（典型的には
扇形）あるいは、この小片を外縁部（スパツタリ
ングの有効径外）で結合して一体化して形成さ
れ、両ターゲツト材によつて構成されるターゲツ
トの外表面の面積比を制御することにより所望の
組成の薄膜を得ることができる。
第７図は、本発明の方法によりスパツタリング
を行なう場合について示す模式図であり、陰極２
１上に第１のターゲツト材１７および第２のター
ゲツト１９が置かれ、対向する陽極２３上には基
板２５が配設されている。両極性に電圧が印加さ
れると放電が起こり、Ar+が第１および第２のタ
ーゲツト材１７および１９に叩きつけられて、そ
れぞれの構成原子２９，２９′が叩き出されて基
板２７上に薄膜を構成する。この薄膜の組成比
は、第２のターゲツトの面積と、これにより覆れ
ることなく露出する第１の面積を予め計算して設
定することにより、厳しく制御できる。
を行なう場合について示す模式図であり、陰極２
１上に第１のターゲツト材１７および第２のター
ゲツト１９が置かれ、対向する陽極２３上には基
板２５が配設されている。両極性に電圧が印加さ
れると放電が起こり、Ar+が第１および第２のタ
ーゲツト材１７および１９に叩きつけられて、そ
れぞれの構成原子２９，２９′が叩き出されて基
板２７上に薄膜を構成する。この薄膜の組成比
は、第２のターゲツトの面積と、これにより覆れ
ることなく露出する第１の面積を予め計算して設
定することにより、厳しく制御できる。
第２のターゲツト材の回転速度は均一な膜を得
るためには高速であることが好ましいが、第１の
ターゲツト材に接触させてやる必要があるなど機
械的な観点から言つて、通常５〜50rpm程度が一
般的である。
るためには高速であることが好ましいが、第１の
ターゲツト材に接触させてやる必要があるなど機
械的な観点から言つて、通常５〜50rpm程度が一
般的である。
以上説明したように、本発明によれば薄膜の組
成比を容易に制御することができ、しかもターゲ
ツトの製作が容易である。
成比を容易に制御することができ、しかもターゲ
ツトの製作が容易である。
第１図および第２図は従来のターゲツトについ
て示す斜視図である。第３図は本発明におけるタ
ーゲツトの構成例を示す斜視図であり、第４図は
その線−に沿つた断面図である。第５図およ
び第６図は本発明におけるターゲツトの他の構成
例を示す斜視図である。第７図は本発明について
説明する模式図である。 １７……第１のターゲツト材、１９，１９′，
１９″……第２のターゲツト材、２５……基板。
て示す斜視図である。第３図は本発明におけるタ
ーゲツトの構成例を示す斜視図であり、第４図は
その線−に沿つた断面図である。第５図およ
び第６図は本発明におけるターゲツトの他の構成
例を示す斜視図である。第７図は本発明について
説明する模式図である。 １７……第１のターゲツト材、１９，１９′，
１９″……第２のターゲツト材、２５……基板。
Claims (1)
- １ ２種以上の材料をターゲツト材料としてスパ
ツタリングを行なう薄膜の製造方法において、固
定された板状の第１のターゲツト材上に、第１の
ターゲツト材とは異なる組成の第２のターゲツト
材を第１のターゲツト材一部が露出するようにし
て重ね、第２のターゲツト材を第１のターゲツト
材と接触させたまま回転させてスパツタリングを
行なうことを特徴とする薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11816882A JPS599170A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11816882A JPS599170A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599170A JPS599170A (ja) | 1984-01-18 |
| JPH0314905B2 true JPH0314905B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=14729794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11816882A Granted JPS599170A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599170A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611029B2 (ja) * | 1984-03-28 | 1994-02-09 | 株式会社日立製作所 | スパツタタ−ゲツトおよびスパツタリング方法 |
| CN112962076B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-04-05 | 西南交通大学 | 一种二代高温超导带材金属前驱膜的制备方法 |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP11816882A patent/JPS599170A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS599170A (ja) | 1984-01-18 |
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