JPH04350159A - Sputtering cathode - Google Patents

Sputtering cathode

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JPH04350159A
JPH04350159A JP875391A JP875391A JPH04350159A JP H04350159 A JPH04350159 A JP H04350159A JP 875391 A JP875391 A JP 875391A JP 875391 A JP875391 A JP 875391A JP H04350159 A JPH04350159 A JP H04350159A
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JP
Japan
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target
sputtering
back plate
chamber
film
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Withdrawn
Application number
JP875391A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sato
寛 佐藤
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04350159A publication Critical patent/JPH04350159A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the contamination of a film forming chamber and to improve the yield in sputtering by using an annular target an covering the target and its backing plate with a shielding frame. CONSTITUTION:An annular target 12 is mounted on an backing plate 11, and the backing plate 11 and the target 12 are sourrounded by a shielding frame 13 to constitute this sputtering cathode 10. The frame 13 is firmly held onto the backing plate 11. The target 12 can be freely inserted into and passed through a through-hole 13c, and the target 12 is exposed from the through-hole 13c.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はスパッタ時の歩留りを向
上させ得るとともに、ターゲット材料の無駄の少ないス
パッタカソードに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering cathode that can improve the yield during sputtering and waste less target material.

【0002】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2に示す構成のスパッタカソー
ドが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sputter cathode having the structure shown in FIG. 2 has been known as a sputter cathode suitable for use in manufacturing thin film elements such as thin film magnetic media by sputtering.

【0003】図2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。
In the sputtering cathode 1 shown in FIG. 2, a rectangular target 3 is closely attached to the upper surface of a rectangular back plate 2 called a backing plate, and the periphery of this target 3 and the back plate 2 are in close contact with each other. The peripheral portion is surrounded by a rectangular shield frame 4.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】前記構成のスパッタカ
ソード1は、例えば、図3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3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、10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3において符号13は
加熱ヒータを示している。
The sputter cathode 1 having the above structure is used, for example, by being incorporated into a film forming apparatus A having the structure shown in FIG. In the film forming apparatus A shown in FIG. 3, 6 is a preheating chamber, 7 is a heating chamber, 8 is a first sputtering chamber, 9 is an intermediate chamber, 10 is a second sputtering chamber, and 11 is a take-out chamber. Each chamber is connected in series to constitute the film forming apparatus A, and a gate valve device 12 is provided at the boundary between each chamber, so that the atmosphere in each chamber can be adjusted separately. . Further, in FIG. 3, reference numeral 13 indicates a heater.

【0005】また、図3に示す構成の成膜装置Aにおい
ては、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
を飛ばして成膜することができるようになっている。
In the film forming apparatus A having the configuration shown in FIG. 3, sputter cathodes 1 are provided on both left and right inner walls of the first sputtering chamber 8 and on both left and right inner walls of the second sputtering chamber 10. It is possible to form a film by blowing constituent particles of the target from the cathode 1.

【0006】図3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処理裏板をセットし
、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、ホルダ装置の裏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。
In the film forming apparatus A shown in FIG. 3, a processing back plate to be subjected to a film forming process is set in a movable holder device, and the holder device is moved to the preheating chamber 6 through the gate valve device 12. The back plate of the holder device is heated to a predetermined temperature and the internal pressure is adjusted at the same time. After that, it is moved to the first sputtering chamber 8 via the heating chamber 7, and in the first sputtering chamber 8, the sputtering cathodes 1 are sequentially or A plurality of sputters are performed simultaneously to form a film, and then the holder device is moved to the intermediate chamber 9, and then sputtering is performed in the same manner as necessary in the second sputtering chamber 10 to manufacture thin film elements such as thin film magnetic media. are doing.

【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2(A)に示すよ
うに長円形状の斜線部分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にあっては斜線部分
5以外の部分が未消耗部分となり、この未消耗部分のタ
ーゲット材料が無駄になる問題があった。
By the way, the sputter cathode 1 having the above structure
When sputtering is performed using a sputtering method to form a film, a phenomenon occurs in which only an oblong shaded portion 5 on the surface of the target 3 is selectively consumed, as shown in FIG. 2(A). Therefore, in the target 3, the portion other than the shaded portion 5 becomes an unconsumed portion, and there is a problem in that the target material in this unconsumed portion is wasted.

【0008】また、図3に示す成膜装置Aにおいては、
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に
付着して付着膜を形成する。そして、この付着膜におい
て斜線部分5以外の部分の付着膜が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。なお、シールド枠4の表面に
も付着膜が形成されるが、シールド枠4に形成された付
着膜は付着力が強く、剥離し難いので、成膜時に成膜室
に飛散するおそれは少ないものである。
Furthermore, in the film forming apparatus A shown in FIG.
Sputtered particles flying from another opposing sputtering cathode 1 adhere to the target 3 of the opposing sputtering cathode 1 to form an attached film. Then, in this deposited film, parts of the deposited film other than the shaded area 5 may peel off during film formation and scatter into the first sputtering chamber 8, so that the scattered substances may contaminate the first deposition chamber 8. For this reason, there was a problem that the yield during film formation deteriorated. Note that an adhered film is also formed on the surface of the shield frame 4, but since the adhered film formed on the shield frame 4 has strong adhesion and is difficult to peel off, there is little risk of it being scattered into the film forming chamber during film formation. It is.

【0009】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、無駄になる部分が少ないようにターゲットの
形状を改善し、対向配置したターゲットで成膜しても成
膜時に他のターゲットに影響を与えることがなく、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。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it improves the shape of the target so that there is less wasted portion. It is an object of the present invention to provide a sputter cathode that can improve the yield during sputtering without causing any adverse effects.

【0010】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が装着さ
れ、裏板の周囲部とターゲットの周囲部とがシールド枠
に囲まれてなるスパッタカソードにおいて、ターゲット
を環状に形成し、この環状のターゲットを裏板上に密着
するとともに、前記環状のターゲットを挿通自在な環状
の透孔を有するシールド枠が、裏板の周囲部とターゲッ
トの周囲部とを囲み、ターゲットを透孔から露出させて
設けられてなるものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the invention as set forth in claim 1 provides that a target is mounted on a back plate, and a peripheral part of the back plate and a peripheral part of the target are surrounded by a shield frame. In the sputter cathode, a target is formed into an annular shape, this annular target is closely attached to a back plate, and a shield frame having an annular through hole through which the annular target can be freely inserted is connected to the periphery of the back plate. It surrounds the periphery of the target and is provided so that the target is exposed through a through hole.

【0011】[0011]

【作用】本発明のスパッタカソードによれば、ターゲッ
トが予め環状に形成されているので、スパッタ時に選択
的に消耗する部分のみを有効に使用してスパッタするこ
とができる。このためターゲットにおける未消耗部分が
少なくなり、ターゲット材料の無駄が少ない。
According to the sputtering cathode of the present invention, since the target is previously formed into an annular shape, sputtering can be performed by effectively using only the portion that is selectively consumed during sputtering. Therefore, the unconsumed portion of the target is reduced, resulting in less waste of target material.

【0012】ターゲットの周囲はシールド枠が覆ってい
るので、このシールド枠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、スパッタ中
にシールド枠の部分から付着膜が剥離して成膜室に浮遊
することはない。よって成膜室が付着膜の剥離物で汚染
されることがない。
[0012] Since the target is surrounded by a shield frame, even if particles flying from other targets adhere to the shield frame and a film is formed, the film will not be removed from the shield frame during sputtering. It will not peel off and float in the film forming chamber. Therefore, the film forming chamber is not contaminated with peeled off materials from the deposited film.

【0013】[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10は、バッキングプレートと呼ばれる裏板11
と、その上面に密着されたターゲット12と、裏板11
およびターゲット12の周囲部を囲むシールド枠13と
、シールド枠13の中央部と裏板11との間に介在され
た絶縁スペーサ14とから構成されている。
[Embodiment] FIGS. 1A and 1B show a sputter cathode according to an embodiment of the present invention. The sputter cathode 10 of this embodiment has a back plate 11 called a backing plate.
, a target 12 closely attached to the upper surface thereof, and a back plate 11
It also includes a shield frame 13 surrounding the periphery of the target 12, and an insulating spacer 14 interposed between the center of the shield frame 13 and the back plate 11.

【0014】前記ターゲット12の平面形状は図1(A
)に示す如く長円形(レーストラック)状であり、横断
面形状は図1(B)に示す如く矩形状であって、裏板1
1の上面中央部に密着されて設けられている。シールド
枠13は、アルミ合金、ステンレス鋼などの金属材料か
らなるもので、長方形状の裏板部13aとこの裏板部1
3aの周縁部に延設されたスカート部13bとを具備し
、裏板部13aの中央部には平面長円形状のターゲット
12を挿通自在な長円形(レーストラック)状の透孔1
3cが形成されている。
The planar shape of the target 12 is shown in FIG.
) as shown in FIG. 1(B), the cross-sectional shape is rectangular as shown in FIG.
1 in close contact with the center of the upper surface of the device. The shield frame 13 is made of a metal material such as aluminum alloy or stainless steel, and includes a rectangular back plate portion 13a and this back plate portion 1.
A skirt portion 13b extends around the peripheral edge of the back plate portion 13a, and an oval (racetrack)-shaped through hole 1 into which a planar oval-shaped target 12 can be freely inserted is provided in the center of the back plate portion 13a.
3c is formed.

【0015】前記シールド枠13は、裏板部13aの透
孔13cからターゲット12の表面部を露出させるとと
もに、長方形状の裏板部13aで裏板11の上面を覆い
、スカート部13bで裏板11の周囲部を覆って設けら
れている。
The shield frame 13 exposes the surface portion of the target 12 through the through hole 13c of the back plate portion 13a, covers the upper surface of the back plate 11 with the rectangular back plate portion 13a, and covers the top surface of the back plate with the skirt portion 13b. It is provided to cover the surrounding area of 11.

【0016】前記構成のスパッタカソード10にあって
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。
The sputter cathode 10 having the above structure is used as a sputter cathode in the film forming apparatus A shown in FIG. 3 for film forming processing in the same manner as in the prior art.

【0017】前記スパッタカソード10を成膜用として
使用した場合、従来と同様に長円形状に選択的にターゲ
ット12が消耗する。しかしながら前記構成のターゲッ
ト12は、予め長円形状に形成されているので、ターゲ
ット12の表面部分は全て消耗されて効率良く使用され
、図2(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1
2自体を製造する際に従来の図2(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。
When the sputtering cathode 10 is used for film formation, the target 12 is selectively consumed in an oval shape as in the conventional case. However, since the target 12 with the above configuration is previously formed into an elliptical shape, the surface portion of the target 12 is completely consumed and used efficiently. Very little is wasted. Also, target 1
Unlike the conventional plate-shaped target 3 as shown in FIG. 2(B), when manufacturing the target material 2 itself, unnecessary parts are omitted, so there is little waste of the target material itself.

【0018】更に、図3に示すような成膜装置Aにスパ
ッタカソード10を適用した場合、対向するターゲット
から飛来した粒子はスパッタカソード10のターゲット
12の表面とシールド枠13の表面に付着する。すると
、ターゲット12の表面に付着された付着膜はスパッタ
されてスパッタ粒子として消費される一方、シールド枠
13の表面に付着された付着膜は剥離することはほとん
どなく第1スパッタ室8の汚染を防止できる。よって第
1スパッタ室8の汚染を無くすることができ、スパッタ
時の歩留りを向上させることができる。また、第2スパ
ッタ室10に本発明に係るスパッタカソード10を用い
るならば、前記と同様に第2スパッタ室10の汚染も防
止することができ、歩留りを向上させることができる。
Furthermore, when the sputter cathode 10 is applied to the film forming apparatus A as shown in FIG. Then, the deposited film deposited on the surface of the target 12 is sputtered and consumed as sputtered particles, while the deposited film deposited on the surface of the shield frame 13 hardly peels off and contaminates the first sputtering chamber 8. It can be prevented. Therefore, contamination of the first sputtering chamber 8 can be eliminated, and the yield during sputtering can be improved. Further, if the sputter cathode 10 according to the present invention is used in the second sputtering chamber 10, contamination of the second sputtering chamber 10 can be prevented in the same way as described above, and the yield can be improved.

【0019】絶縁スペーサ14はシールド枠13の中央
部を支える脚であると同時に、シールド枠13の中央部
をターゲット12から電気的に絶縁し、ターゲット12
と同電位になることを防ぐ事によって、シールド枠13
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している。
The insulating spacer 14 is a leg that supports the central portion of the shield frame 13, and at the same time electrically insulates the central portion of the shield frame 13 from the target 12.
By preventing the shield frame 13 from becoming the same potential as
The central part of the substrate is prevented from being sputtered, and the deposited film is prevented from peeling off.

【0020】ところで前記実施例では、長円形状のター
ゲット12を用いた実施例について説明したが、ターゲ
ット12の形状は環状であればこの他の形状でも差し支
えない。
By the way, in the above embodiment, an embodiment using an oval-shaped target 12 has been described, but the target 12 may have any other shape as long as it is annular.

【発明の効果】本発明のスパッタカソードによれば、タ
ーゲットが予め環状に形成されているので、スパッタ時
に選択的に消耗する部分のみを有効に使用してスパッタ
することができる。このため、本発明のスパッタカソー
ドのターゲットは、従来の長方形板状のターゲットに比
較して未使用部分が少なくなり、ターゲット材料の無駄
がなくなり、スパッタカソードのコストを安くすること
ができる。また、ターゲットの周囲はシールド枠が覆っ
ているので、このシールド枠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
ド枠の部分から付着膜が剥離して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、スパッタ時の歩留りが向
上する効果がある。
According to the sputtering cathode of the present invention, since the target is previously formed in an annular shape, sputtering can be performed by effectively using only the portion that is selectively consumed during sputtering. Therefore, the sputter cathode target of the present invention has a smaller unused portion than a conventional rectangular plate-shaped target, eliminates waste of target material, and reduces the cost of the sputter cathode. Also, since the target is covered by a shield frame, even if particles flying from other targets adhere to the shield frame and form an adherent film, the adherent film will peel off from the shield frame and form a new film. There are no detached substances floating in the membrane chamber. Therefore, the film forming chamber equipped with the sputtering cathode is not contaminated with the peeled off material of the deposited film, and the film forming chamber is not contaminated, which has the effect of improving the yield during sputtering.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【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。
FIG. 1(A) is a plan view showing a sputter cathode according to an embodiment of the present invention. FIG. 1(B) is a cross-sectional view of the sputter cathode shown in FIG. 1(A).

【図2】図2(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2(B)は図2(A)に示すスパ
ッタカソードの断面図である。
FIG. 2(A) is a plan view showing an example of a conventional sputter cathode. FIG. 2(B) is a cross-sectional view of the sputter cathode shown in FIG. 2(A).

【図3】図3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。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a film forming apparatus provided with a conventional sputter cathode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10   スパッタカソード 11   裏板 12   ターゲット 13   シールド枠 13a  裏板部 13b  スカート部 13c  透孔 14   絶縁スペーサ 10 Sputter cathode 11 Back plate 12 Target 13 Shield frame 13a Back plate part 13b Skirt part 13c Through hole 14 Insulating spacer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  裏板上にターゲットが装着され、裏板
の周囲部とターゲットの周囲部とがシールド枠に囲まれ
てなるスパッタカソードにおいて、ターゲットが環状に
形成され、この環状のターゲットが裏板上に密着される
とともに、前記環状のターゲットを挿通自在な環状の透
孔を有するシールド枠が、裏板の周囲部とターゲットの
周囲部とを囲み、ターゲットを透孔から露出させて設け
られてなることを特徴とするスパッタカソード。
Claim 1: In a sputter cathode in which a target is mounted on a back plate, and a peripheral part of the back plate and a peripheral part of the target are surrounded by a shield frame, the target is formed in an annular shape, and this annular target is attached to the back plate. A shield frame, which is closely attached to the plate and has an annular through hole through which the annular target can be inserted, surrounds a peripheral part of the back plate and a peripheral part of the target, and is provided with the target exposed through the through hole. A sputter cathode characterized by
JP875391A 1991-01-28 1991-01-28 Sputtering cathode Withdrawn JPH04350159A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001288564A (en) * 2000-04-04 2001-10-19 Toppan Printing Co Ltd Target unit for sputtering film deposition
JP2015025170A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 大同特殊鋼株式会社 Silicon target

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Effective date: 19980514