JPH04301075A - スパッタカソード - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスパッタ時の歩留りを向
上させ得るスパッタカソードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜磁気メディアなどの薄膜素子
をスパッタリングにより製造する場合に用いて好適なス
パッタカソードとして図４に示す構成のスパッタカソー
ドが知られている。

【０００３】図４に示すスパッタカソード１にあっては
、バッキングプレートと呼ばれる長方形状の裏板２の上
面に長方形状のターゲット３が密着されるとともに、こ
のターゲット３の周囲部と裏板２の周囲部とが矩形状の
シールド枠４で囲まれて構成されている。

【０００４】前記構成のスパッタカソード１は、例えば
、図５に示す構成の成膜装置Ａに組み込まれて使用され
ている。図５に示す成膜装置Ａにおいて、６は予備加熱
室、７は加熱室、８は第１スパッタ室、９は中間室、１
０は第２スパッタ室、１１は取出室を各々示し、これら
の各室が直列的に接続されて成膜装置Ａが構成されると
ともに、各室の境界部分には仕切弁装置１２が設けられ
ていて、各室の雰囲気を別個に調節できるようになって
いる。更に図５において符号１３は加熱ヒータを示して
いる。

【０００５】図５に示す成膜装置Ａでは、スパッタカソ
ード１が第１スパッタ室８の左右両内側壁と第２スパッ
タ室１０の左右両内側壁に設けられ、両側のスパッタカ
ソード１からターゲットの構成粒子を飛ばしてハードデ
ィスクなどの被処理物の表面に粒子の堆積を行なって成
膜することができるようになっている。

【０００６】図５に示す成膜装置Ａにあっては、移動自
在なホルダ装置に成膜処理するべきハードディスクをセ
ットし、ホルダ装置を仕切弁装置１２を通して予備加熱
室６に移動させ、ホルダ装置の基板を所定の温度に加熱
すると同時に内部圧力を調節し、この後に加熱室７を介
して第１スパッタ室８に移動させ、第１スパッタ室８に
おいて複数のスパッタカソード１から順次あるいは複数
同時にスパッタを行って成膜処理を行い、次いで中間室
９にホルダ装置を移動し、次に第２スパッタ室１０で必
要に応じて同様にスパッタ処理を行い薄膜磁気メディア
などの薄膜素子を製造している。

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】ところで、前記構成のスパッタカソード１
を用いてスパッタリングを行い、成膜処理を行った場合
、ターゲット３の表面部分において図４（Ａ）に示すよ
うに長円形状の斜線部分（エロージョン領域）５のみが
選択的に消耗される現象が生じる。このためターゲット
３にあってはエロージョン領域５以外の部分が未消耗部
分となる。

【０００８】よって対向する他のスパッタカソード１か
ら飛来したスパッタ粒子が向かい側のスパッタカソード
１のターゲット３とシールド枠４とに付着して付着膜を
形成する。この付着膜において、シールド枠４に付着し
た粒子は、付着力が強く、容易に剥離することはない。 また、エロージョン領域５に付着した粒子は、スパッタ
によって再び飛ばされて成膜に消費されるわけである。 ところが、ターゲット３のエロージョン領域５以外の部
分に付着した膜は、ターゲット３を裏板２の裏側から水
冷していることもあって付着力が低く、成膜時に剥離し
て第１スパッタ室８内に飛散することがあるので、この
飛散物質が第１成膜室８を汚染し、このため成膜時の歩
留りが悪化する問題があった。例えば、磁性膜をハード
ディスク上に形成する場合、磁性膜の無い部分が生じて
磁気記録時のエラー発生の原因となる問題がある。

【０００９】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、スパッタカソードから余計な粒子が出ること
がなく、スパッタ室の汚染を防止することができ、スパ
ッタ時の歩留りの向上を図ることができるスパッタカソ
ードを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、裏板上にターゲットを装着し
、ターゲットの周囲をシールド枠で囲んでなり、ターゲ
ットの表面に対向させた被処理物にターゲットの構成粒
子を堆積させて成膜するスパッタカソードにおいて、前
記シールド枠にターゲットの表面を覆うシールドプレー
トを延設し、前記シールドプレートにターゲットのエロ
ージョン領域の一部を露出させるスパッタ孔を形成して
なるものである。

【００１１】請求項２記載の発明は前記課題を解決する
ためになされたもので、ターゲットに対向される被処理
物の上端部にスパッタ孔の上端を対向させ、被処理物の
下端部にスパッタ孔の下端を対向させてスパッタ孔をシ
ールドプレートに形成してなるものである。

【００１２】

【作用】本発明のスパッタカソードによれば、ターゲッ
トのエロージョン領域以外の部分をシールドプレートで
覆っているので、他のターゲットから飛来する粒子がス
パッタカソードに付着するのは、シールドプレート表面
とターゲット表面のエロージョン領域のみとなる。ここ
で、シールドプレートに付着した粒子はスパッタ時にお
いても剥離し難く、汚染の原因にはならないとともに、
ターゲットのエロージョン領域に付着した粒子はスパッ
タに消費されて被処理物に堆積される。よって被処理物
に未付着膜部分などの欠陥部分が生じない。

【００１３】

【実施例】図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の一実施例のス
パッタカソードを示すもので、この実施例のスパッタカ
ソード２０は、バッキングプレートと呼ばれる裏板２１
と、その上面に密着されたターゲット２２と、裏板２１
およびターゲット２２の周囲部を囲むシールド枠２３と
、シールド枠２３の内周側に延設されたシールドプレー
ト２５を主体として構成されている。

【００１４】前記ターゲット２２は、図４（Ａ）、（Ｂ
）に示す従来のターゲット３と同等の構成であり、裏板
２１上に取り付けられている。

【００１５】シールド枠２３は長方形状の枠体であって
、アルミ合金、ステンレス鋼などの金属材料からなる。 シールドプレート２５はシールド枠２３の内周縁部に延
設されたもので、シールド枠２３と同一の金属材料から
構成されている。

【００１６】シールドプレート２５において、その内側
のターゲット２２の長円形状のエロージョン領域５に相
当する部分には、図１（Ａ）に示すような縦長の長方形
状のスパッタ孔２７、２７が形成されている。スパッタ
孔２７の幅は、ターゲット２２の長円形状のエロージョ
ン領域５の幅（Ｗ）（図１（Ａ）参照）と同等もしくは
若干狭く形成され、スパッタ孔２７の縦の長さは、エロ
ージョン領域５の縦の長さよりも短く形成されている。

【００１７】スパッタ孔２７の縦の長さｔは、図２を基
に以下に説明する基準で設定される。まず、図２で符号
２０で示すものは、先にも説明したスパッタカソードで
ある。このスパッタカソード２０は、図５に示す成膜装
置Ａの第１スパッタ室８または第２スパッタ室１０に起
立状態で設置されている。

【００１８】図２に符号３０で示すものは、ホルダ３１
を備えた走行台車であり、ホルダ３１には複数枚（例え
ば３枚）の被処理物（ハードディスク）３３を装着でき
るようになっているとともに、前記被処理物３３を複数
枚装着した状態で走行台車３０を移動させて第１成膜室
８と第２成膜室１０で被処理物３３に成膜処理できるよ
うになっている。

【００１９】即ち、走行台車３０がターゲット２２の前
方に移動して被処理物３３をターゲット２２に対向させ
た後に成膜するので、ターゲット２２の前方に走行台車
３０を移動させた場合に、３枚の被処理物３３の最上端
部から最下端部に至る部分をカバーできるようにスパッ
タ孔２７の縦の長さｔが設定されている。

【００２０】前記構成のスパッタカソード２０は図３に
示す成膜装置Ａのスパッタカソードとして従来と同様に
成膜処理に使用される。

【００２１】前記スパッタカソード２０を成膜用として
使用した場合、従来と同様に長円形状のエロージョン領
域が選択的に消耗する。しかし、スパッタカソード２０
においては、スパッタ孔２７を介して露出された部分の
みから粒子が飛ばされて被処理物３３に堆積される。こ
こでスパッタ孔２７は３つの被処理物３３の最上端部か
ら最下端部にかけて形成されているのでこの堆積の際に
３つの被処理物３３の全面に均一に成膜することができ
る。

【００２２】また、スパッタ室８、１０において対向す
る他のターゲット２０から飛ばされた粒子は、スパッタ
カソード２０の全面に付着するが、ターゲット２２のエ
ロージョン領域に付着された粒子は、成膜処理に利用さ
れ、シールドプレート２５に付着された粒子は成膜時に
おいても容易に剥離しない。

【００２３】よって成膜時に付着粒子の剥離物がスパッ
タ室８、１０に飛散することがなくなり、スパッタ室８
、１０が汚染されることがない。従って剥離物が被処理
物３３の表面に付着することがなく、スパッタの阻害と
なることもないために成膜処理の歩留まりを向上させる
ことができる。

【００２４】図３は本発明の第２実施例を示すものであ
り、この実施例のスパッタカソード２９においてはター
ゲット４０が平面長円形状に形成されていて、ターゲッ
ト４０の横断面形状が矩形状のものであり、このターゲ
ット４０の表面全部がシールドプレート２５のスパッタ
孔２７により外部に露出している。

【００２５】前記構成のターゲット４０は、予め長円形
状に形成されているので、ターゲット４０の表面部分が
全て消耗されて効率良く使用され、図４（Ｂ）に示す従
来の長方形状のターゲットのように無駄になる部分は極
めて少ない。また、ターゲット４０自体を製造する際に
従来の図４（Ｂ）に示すような板状のターゲット３とは
異なり、無駄な部分を省いているので、ターゲット材料
自体の無駄が少ない。

【００２６】また、図３において、シールドプレート２
５の中央部と裏板２１との間には、絶縁スペーサ４４が
設けられている。この絶縁スペーサ４４はシールドプレ
ート２５の中央部を支える脚であると同時に、シールド
プレート２５の中央部をターゲット４０から電気的に絶
縁し、ターゲット４０と同電位になることを防ぐ事によ
って、シールドプレート２５の中央部がスパッタされな
いようにし、付着された付着膜が剥離しないようにする
ものである。

【００２７】図３に示す構成のスパッタカソード３９に
おいても先に説明したスパッタカソード２０と同等の効
果を得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のスパッタカソードによれば、タ
ーゲットのエロージョン領域の周囲をシールドプレート
が覆っているので、このシールドプレートの部分に他の
ターゲットから飛来する粒子が付着して付着膜が形成さ
れても、シールドプレートの部分から付着膜が剥離する
ことはなく、成膜室に剥離物が浮遊することはない。よ
ってスパッタカソードを備える成膜室が付着膜の剥離物
で汚染されることがなくなり、成膜室を汚染することが
ないので、被処理物に剥離物が付着することがなくなり
、剥離物の付着による不良膜生成がなくなるので、スパ
ッタ時の歩留りが向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施例のスパッタカソ
ードを示す平面図である。 図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すスパッタカソードの断面
図である。

【図２】図２はスパッタカソードと走行台車の位置関係
を示す斜視図。

【図３】図３は本発明の他の実施例の断面図である。

【図４】図４（Ａ）は従来のスパッタカソードの一例を
示す平面図である。 図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示すスパッタカソードの断面
図である。

【図５】図５は従来のスパッタカソードが設けられた成
膜装置の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

５　　　　エロージョン領域 ２０　　　　スパッタカソード ２１　　　　裏板 ２２　　　　ターゲット ２３　　　　シールド枠 ２５　　　　シールドプレート ２７　　　　スパッタ孔 ３０　　　　走行台車 ３１　　　　ホルダ ３２　　　　走行台車 ３３　　　　被処理物 ３９　　　　スパッタカソード ４０　　　　ターゲット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　裏板上にターゲットが装着され、ター
   ゲットの周囲がシールド枠に囲まれてなり、ターゲット
   の表面に対向させた被処理物にターゲットの構成粒子を
   堆積させて成膜するスパッタカソードにおいて、前記シ
   ールド枠にターゲットの表面を覆うシールドプレートが
   延設され、前記シールドプレートにターゲットのエロー
   ジョン領域の一部を露出させるスパッタ孔が形成されて
   なることを特徴とするスパッタカソード。
2. 【請求項２】　　ターゲットに対向される被処理物の上
   端部にスパッタ孔の上端を対向させ、被処理物の下端部
   にスパッタ孔の下端を対向させてスパッタ孔がシールド
   プレートに形成されてなることを特徴とするスパッタカ
   ソード。