JPH04354868A - マグネトロン型スパッタ装置用ターゲット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マグネトロン型スパッ
タ装置用ターゲットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スパッタリングとは、１×１０−　２〜
１×１０−　４ＴｏｒｒのＡｒガス、または、Ａｒガス
に例えば酸素、窒素、メタン等の添加ガスを添加した雰
囲気中で、ターゲットを陰極とし、陽極をサブストレー
トまたは独立した電極とし、陰極と陽極との間でグロー
放電を起こし、Ａｒイオンが、陰極のターゲットを叩く
ようにし、この時のＡｒイオンの運動エネルギによって
陰極のターゲット材質を飛び出させ、ターゲット材質ま
たはターゲット材質と上記添加ガスの反応生成物を成膜
する技術である。

【０００３】一般に、スパッタによれば、真空蒸着によ
るよりも、多くの物質に薄膜を形成し得るが、その薄膜
形成速度が蒸着によるよりも遅いので、図４に示されて
いるように、ターゲット本体の背後に磁石Ｍを配置し、
放電空間に放電用電界と直交した磁場ＭＦ０をかけ、薄
膜形成速度を向上するようにしたマグネトロン型スパッ
タ装置が提案された。

【０００４】このマグネトロン型のものは、直交した磁
場により、放電空間を飛行する電子の軌道をターゲット
本体前面に沿って長くすることができるので、真空室内
の作動ガスから多くのイオンを電離させ得、発生した多
くのイオンがターゲットに衝突して、多くの原子または
分子を空間に飛び出させることができ、薄膜形成速度を
大幅に上げられて有利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スパッタリ
ングに使用される上記ターゲット本体Ｔは、通常、均一
な材質の円形または長方形の板状に形成され、第４図に
示したように、銅等のバッキングプレートＢに固定され
て使用されるものである。このターゲット本体の消耗は
、例えば、第５図に示したように均一でなく、しかも狭
い領域に限られている。すなわち、ターゲット本体は、
その表面に対して平行な磁場Ｍの水平成分ＭＦ１の所に
位置する環状の部分Ｔ１において消耗が激しく、中心部
分Ｔ２および周辺部分Ｔ３においては、むしろ、ターゲ
ット材が再付着して厚みが厚くなっている。

【０００６】このように、ターゲット本体は、その一部
が消耗して行くものであるにも拘らず、作業の後には、
その全体を取り替えなければならず、使用効率が２０〜
３０％と悪いという問題点があった。

【０００７】この問題を解決するには、磁路規制部材で
あるポールピースを用いて、上記磁場Ｍの水平成分ＭＦ
１を大きくすればよいと考えられ、実際にこのような作
用を行わさせるためのポールピースを持つスパッタ装置
も提案されている。

【０００８】ところが、従来は、上記ポールピースの位
置は、上記磁石の配置位置と完全に一致していなければ
ならないと考えられ、その結果、ほとんどがバッキング
プレートに設置用の溝を設け、この溝にポールピースを
設置し、その上で、ターゲット本体を設置するようにし
なければならないと考えられていたので、ターゲット本
体はそのスパッタ装置に対して一品製作的に製造されて
おり、汎用性がなく大量生産ができず、従って価格の高
いものとなっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記ポールピ
ースの設置位置が必ずしもスパッタ装置の磁石の位置に
一致していなくとも、磁場の水平成分を拡大することが
できるという知見に基づくものであり、図１に示したよ
うに、真空室内に設けたターゲット本体１の背後に磁石
Ｍを配し、該ターゲット本体１の前方の放電空間に該磁
石Ｍの磁力線を作用させてスパッタを行うマグネトロン
型スパッタ装置用ターゲットにおいて、スパッタ装置に
設置前のターゲット本体１が、磁性材からなる磁路規制
部材２を予め備えていることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】以上のように構成されたマグネトロン型スパッ
タ装置用ターゲットにおいては、磁石Ｍの間隔が異なる
どのようなスパッタ装置に設置しても、ターゲット本体
１に予め備えられた上記磁路規制部材２により、図１に
示したように、ターゲット本体１表面および内部におけ
る磁場Ｍ０のほぼ全体の形状をターゲット表面に沿った
ものとし、すなわち上記水平成分Ｍ１を大幅に拡大し、
ターゲットの消耗を広い領域にわたって行われるように
することができ、即ち、汎用性がある。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施
例によるマグネトロン型スパッタ装置用ターゲットにつ
いて詳細に説明する。この実施例においては、電場・磁
場直交型のスパッタ装置で使用される直径４インチ（１
０１．６ｍｍ）、厚さ６ｍｍのＩｎ−Ｓｎ（インジュウ
ムー１０％錫とする）ターゲットについて説明する。

【００１２】図２は、本発明の実施例によるマグネトロ
ン型スパッタ装置用ターゲットの断面図である。

【００１３】この図において、符号１０は、ターゲット
本体を示し、このターゲット本体１０は、銅（Ｃｕ）の
バッキングプレート１１にメタルボンドによって取り付
け固定されている。そのターゲット本体１０には、中心
部と周囲部に、磁性材であるＮｉの磁場改良部材として
のポールピース１２、１３が予め内蔵されている。

【００１４】このようなターゲット本体１０は、ターゲ
ットが焼結体の場合には、粉末状の磁性材をターゲット
内に埋め込み、同時に焼成することによって、ポールピ
ース１２、１３を形成してもよい。

【００１５】上記ターゲット本体１０をメタルボンドに
よってバッキングプレート１１に固定し、これを、スパ
ッタ装置に組み込み、スパッタを行ったところ、その消
耗パターンは、図５に示した従来のものに比べ、図３に
示すように拡大した。これを分析したところ、本実施例
のターゲットでは、使用効率が５４％（ポールピース部
分を除いて考えると、約６５％）となり、従来のものの
使用効率２６％と比べて２倍以上となった。

【００１６】また、成形されたＩＴＯ膜も、従来の１０
００Å膜の抵抗値が４５Ωであったのに対して、本実施
例による１０００Å膜の抵抗値は２７Ωであり、本ター
ゲットを用いれば、より緻密な膜の成膜を行うことがで
きるとともに、従来のターゲットを用いて成膜を行った
場合には、毎分１０００Åであったのに対して、本実施
例のターゲットを用いて同一条件で成膜を行った場合に
は、毎分１３００Åとスパッタレートが向上した。これ
らは、エロージョンされる面積が従来のものより広いた
めであると考えられる。

【００１７】上記ポールピース１２、１３としては、タ
ーゲット本体１０と別体に予め形成しておいたものを用
いてもよい。この場合には、ターゲット本体１０の所定
位置に、ポールピース挿入用の孔または溝を形成してお
き、その孔または溝にポールピース１２、１３を固定す
る。また、ポールピース１２、１３は、ターゲット本体
１０内部への完全内臓型でなく、表面に突出する形式の
ものであってもよい。なお、本発明における磁路規制部
材の配置位置は、マグネトロン型スパッタ装置の磁石の
配置位置に必ずしも一致している必要はなく、該磁石の
配置位置から相当離れていても、初期の目的は達成でき
る。したがって、本発明による磁路規制部材内臓のター
ゲットは、装置の大きさ等が多少異なっていたとしても
使用でき、汎用性がある。

【００１８】

【発明の効果】本発明による構造の磁路規制部材内臓の
ターゲットは、磁石の配置パターンが異なるスパッタ装
置に設置しても、磁場の水平成分を拡大することができ
、これによって、ターゲット表面の広い領域をスパッタ
に供することができ、使用効率が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明によるマグネトロン型スパッタ装置
用ターゲットを示す断面図である。

【図２】　　本発明の実施例によるマグネトロン型スパ
ッタ装置用ターゲットの断面図である。

【図３】　　上記ターゲットを用いてスパッタリングを
行った際のターゲットの消耗状態を示す断面図である。

【図４】　　従来のターゲットの構造を説明するための
断面図である。

【図５】　　上記従来のターゲットの使用の摩耗状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　ターゲット　　　　２　　　　磁路規制部材
　　　　Ｍ　　　　磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　真空室内に設けたターゲット本体の背
   後に磁石を配し、該ターゲット本体の前方の放電空間に
   該磁石の磁力線を作用させてスパッタを行うマグネトロ
   ン型スパッタ装置用ターゲットにおいて、スパッタ装置
   の設置前のターゲット本体が、磁性材からなる磁路規制
   部材を予め備えていることを特徴とするマグネトロン型
   スパッタ装置用ターゲット。