JPH06212421A

JPH06212421A - 基板を被覆する装置

Info

Publication number: JPH06212421A
Application number: JP5276575A
Authority: JP
Inventors: Michael Dr Scherer; シェーラーミヒャエル; Wolfram Maass; マースヴォルフラム; Joachim Szczyrbowski; スツィルボフスキーヨアヒム
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1994-08-02
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2574636B2; DE4237517A1; US5399252A

Abstract

(57)【要約】【目的】反応性雰囲気中におけるマグネトロン型スパ
ッタリング源による被覆プロセス中に生じるアークを、
アーク形成傾向の増大するような、プロセスの比較的早
い段階において認識して阻止し、他面において、特に臨
界的なスパッタリング材料を用いた場合に、フレーク形
成または材料粒子飛散に基づく基板損傷を回避し、さら
に、極端な寸法の設備の特性によって、方法の長時間安
定性や、装置の信頼性および性能に対して不都合な影響
を与えない。【構成】電流源１２，１３，１４が、排気可能な被覆
室１５に配置された、それぞれ磁石を有する２つのカソ
ード１，２に電気的に接続されており、該カソードが、
ターゲット３，４と電気的に協働して、該ターゲットが
スパッタリングされて、該ターゲットの、スパッタリン
グにより飛散された粒子が、基板７上に沈積するように
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反応性（例えば酸化
性）雰囲気中で、導電性のターゲットにより、特に非導
電性の層で基板を被覆する装置であって、電流源が、排
気可能な被覆室に配置された、それぞれ磁石を有する２
つのカソードに電気的に接続されており、該カソード
が、ターゲットと電気的に協働して、該ターゲットがス
パッタリングされて、該ターゲットの、スパッタリング
により飛散された粒子が基板上に沈積するようになって
おり、電気的に互いに分離され、かつスパッタリング室
からも分離された２つのアノードが配置されており、該
アノードが前記両カソードと基板との間の１平面内に設
けられており、両カソードと両アノードとの間でガス放
電プラズマが形成され、これにより、４０Ｈｚよりも大
きく、６００００Ｈｚよりも小さい周波数を有する交流
電圧を印加された両カソードを、イオン衝撃するために
必要となるイオンが形成されるようになっている形式の
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁石システムと、この磁石システム上に
配置された、スパッタリングしようとする材料から成る
少なくとも２つの電極とから成るような、薄膜を形成す
るためのスパッタリング装置がすでに知られている（ド
イツ民主共和国特許第２５２２０５号明細書）。前記電
極は電気的に、これらの電極が交互にガス放電のカソー
ドとアノードとを成すように構成されている。このため
に、これらの電極は、有利には５０Ｈｚの正弦曲線状の
交流電圧に接続されている。

【０００３】この公知のスパッタリング装置は、特に反
応性スパッタリングによる誘電層の析出に適していると
されている。約５０Ｈｚで装置を運転することにより、
アノードにフレーク（Ｆｌｉｔｔｅｒ）形成が生じるこ
とや、また金属被覆の場合には電気的な短絡（いわゆる
アーク）が生じることを回避しようとしている。

【０００４】スパッタリングにより薄膜を被着させるた
めの、すでに公知の別の装置においては、極めて薄い層
パッケージを得るために、異なる材料の層の沈積速度が
制御可能である（ＤＥ３９１２５７２）。この公知の装
置では、カソード側に少なくとも２つの異なる種類の対
向電極が設けられている。

【０００５】さらに、高周波カソードスパッタリングを
用いて金属合金を析出させるための装置が公知である
（ＤＥ３５４１６２１）。この装置においては、２つの
ターゲットが交互に制御されるが、しかしこれらのター
ゲットは、析出させたい金属合金の金属成分を相異なる
含量で含有している。このために、基板は、スパッタリ
ング過程において駆動ユニットによって回転させられる
ような基板支持体に配置されている。

【０００６】さらに、別の文献（ＤＥ３８０２８５２）
には、２つの電極と、スパッタリングしようとする少な
くとも１種の材料とを用いて、基板を被覆するための装
置が開示されている。両電極の間には、被覆しようとす
る基板が空間的な間隔をおいて配置されており、交流半
波が、ほぼ等しい振幅を有する低周波数の半波として選
択されている。

【０００７】さらに別の文献（ＤＥ２２４３７０８）
は、作業ガス中に設けられた電極装置を用いてグロー放
電を発生させる方法が開示されている。前記電極装置に
は作業電圧が印加され、この時に磁界が形成される。こ
の磁界は電極装置と共に、この電極装置から放出され
る、事実上すべての電子を固持するためのトラップを形
成する。これらの電子は、作業ガスをイオン化するため
に充分なエネルギを有している。この公知の方法を実施
するためには、電極が対を成して設けられているような
電極装置が使用される。特に上記文献に開示されている
中空電極では、電極内部でグロー放電が発生するように
なっており、この場合、電極は管状シェルとして形成さ
れている。

【０００８】さらに、ドイツ連邦共和国特許出願第４１
０６７７０．３号明細書には、電気的に絶縁性の材料、
例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）で基板を反応性被覆す
る方法および装置が記載されている。この場合、交流源
は、被覆室に配置された磁石で取り囲まれたカソードに
接続されている。カソードはターゲットと協働し、この
場合、交流源のアースなしの２つの出力側が、ターゲッ
トを支持する各１つのカソードに接続されている。両カ
ソードは被覆室内で、プラズマ空間内に相並んで位置す
るように設けられていて、対向する基板に対して、ほぼ
等しい空間的な間隔をそれぞれ有している。この場合、
放電電圧の有効値は、線路を介してカソードに接続され
た電圧有効値検出装置によって測定されて、直流電圧と
して、所定線路を介して調整器に供給される。この調整
器は調整弁を介して、容器から分配導管に流れる反応性
ガス流を制御して、測定された電圧が目標電圧と合致す
るようにする。

【０００９】さらに、ドイツ連邦共和国特許出願第４１
３６６５５．７号明細書（同第４０４２２８９．５号明
細書の追加）に記載された、基板を反応性被覆するため
の装置においては、カソードが、真空室とは電気的に分
離されていて、マグネトロン型カソードとして形成され
ており、しかも互いに電気的に分離された２つの部分か
ら成っている。このようなカソードでは、一方の部分を
成すヨークと磁石とを有するターゲット基体が、所定の
キャパシタンスを介して、直流電圧供給部の負極に接続
されており、他方の部分の部分を成すターゲットは、線
路を介して、チョークと、このチョークに並列に位置す
る抵抗との介在下に、電流供給部に接続されている。こ
のターゲットは別のキャパシタンスを介して電流供給部
の正極と、アノードとに接続されており、このアノード
自体は、抵抗を介してアースに接続されている。誘導の
少ないキャパシタンスに対して直列に、さらに別のイン
ダクタが、抵抗およびチョークに通じた分岐線路に接続
されている。この抵抗値は、典型的には２ＫΩ〜１０Ｋ
Ωである。

【００１０】さらに、反応性のカソードスパッタリング
によって基板を被覆する別の公知の方法（ＤＡＳ２５１
３２１６）では、排気可能な室に、アノードと、導電性
材料から成るスパッタリングカソード（ターゲット）と
が配置されている。これらアノードとスパッタリングカ
ソードとの間にはガス放電プラズマが保持され、これに
より、交流電圧を印加されたスパッタリング電極をイオ
ン衝撃するために必要となるイオンが形成される。さら
にこの公知の方法では、前記室が、規定された分圧下に
ある反応性ガスを有しており、このガスは、ターゲット
材料と反応して絶縁性の化合物を生成する。ターゲット
の一部は、反応性スパッタリング時に形成された絶縁層
によって被覆される。これに対してターゲット表面の残
りの部分は、イオン衝撃に基づき、絶縁層を有しない。
さらにこの方法では、アーク抑制回路を備えたエネルギ
源が使用され、スパッタリング電極に印加された交流電
圧は、４００Ｈｚよりも大きいが、６００００Ｈｚより
は小さい周波数を有している。

【００１１】さらに、反応性直流スパッタリングプロセ
スに適しているプレーナマグネトロン型カソード（ＥＰ
４１３３５４）が公知である。プレーナ背面プレートに
は、スパッタリングしようとする材料の、１つまたは複
数のターゲットが配置されており、被覆プロセス時に生
成する浸食溝の両側で前記ターゲットには、電気的に絶
縁性の材料、例えばガラスから成るマスクが電気的には
浮動して配置されている。このマスクは、例えばターゲ
ット表面の対応する部分に接着されており、これによ
り、この部分のアークが回避される。

【００１２】経験によれば、ターゲットの、さしあたり
金属裸出した表面に、ターゲット材料の電気的に絶縁性
の酸化物から成る薄い層が生成する。この場合、このよ
うな酸化物はアーク形成の原因となる。これらの部分が
あらかじめ、非導電体から成るマスクによって遮蔽され
ていると、この遮蔽された部分では電圧破壊も行なわれ
ない。それというのは、例えばターゲット材料の酸化物
から成る沈着した層と比べて、接着されたこれらのマス
クが、はるかに厚く形成されており、これにより、電圧
破壊が阻止されるからである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、反応
性雰囲気中におけるマグネトロン型スパッタリング源に
よる被覆プロセス中に生じるアークが、アーク形成傾向
の増大するような、プロセスの比較的早い段階において
認識されて阻止され、他面において、特に臨界的なスパ
ッタリング材料（例えばケイ素）を用いた場合に、フレ
ーク（Ｆｌｉｔｔｅｒ）形成または材料粒子飛散に基づ
く基板損傷が回避され、さらに、極端な寸法の設備の特
性が、方法の長時間安定性や、装置の信頼性および性能
に対して不都合な影響を与えないような装置を提供する
ことである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、電流源が、排気可能な被覆室に配
置された、それぞれ磁石を有する２つのカソードに電気
的に接続されており、該カソードが、ターゲットと電気
的に協働して、該ターゲットがスパッタリングされて、
該ターゲットの、スパッタリングにより飛散された粒子
が、基板上に沈積するようになっており、電気的に互い
に分離されて、かつスパッタリング室からも分離された
２つのアノードが配置されており、該アノードが前記両
カソードと基板との間の１平面内に設けられており、両
カソードと両アノードとの間で、ガス放電プラズマが形
成され、これにより、４０Ｈｚよりも大きく、６０００
０Ｈｚよりも小さい周波数を有する交流電圧を印加され
た両カソードを、イオン衝撃するために必要となるイオ
ンが形成されるようになっており、このために、中周波
数発生器に接続されたトランスの二次巻線の両出力側
が、それぞれ給電線路を介して各カソードに接続されて
おり、第１および第２の給電線路が、分岐線路を介して
互いに接続されていて、該分岐線路に、振動回路が接続
されており、ターゲットの浸食範囲に対してそれぞれ平
行に、薄壁の成形材料または薄板から成る条片または切
断片が配置されており、該条片または切断片が、ターゲ
ット材料とは異なる材料、有利には高融点を有する特殊
鋼またはセラミックスから形成されており、前記条片ま
たは前記切断片が、ターゲットベースプレートおよび／
または磁石ヨークに結合されているか、または、該ター
ゲットベースプレートおよび／または磁気ヨークによっ
て保持されているようにした。

【００１５】

【発明の効果】本発明による装置においては、両給電線
路がいずれも、アースに対して直流電圧電位を調節する
第１の電気回路網を介して被覆室に接続されていると同
時に、対応する第２の電気回路網を介して各アノードに
も接続されているので有利である。

【００１６】この場合、両給電線路のそれぞれが、アー
スに対して直流電圧電位を調節する第１の電気的な素子
を介して被覆室に接続されていると同時に、対応する第
２の電気的な素子を介して各アノードにも接続されてお
り、さらに、コンデンサの介在下に、各１つの分岐線路
を介して被覆室にも接続されていると有利である。この
場合、過剰電流を減衰するために、チョークが、二次巻
線の接続部からカソードに延びる第１の接続線路におい
て、振動回路と巻線接続部との間で接続されている。

【００１７】すなわち重要なのは、カソードを「軟らか
く」点弧することである。このことは、トランスと中周
波数発生器との間に接続されたチョークによって行なう
ことができる。さらに、両カソードの間には反転振動装
置が設けられており、この反転振動装置は、アークによ
って励振することができる。この反転振動装置は、反転
振動時にこのアークを消滅させる。この振動回路の固有
共振は、この装置の作業周波数の数倍でなければならな
い。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。

【００１９】図１に示した実施例では、被覆室１５に２
つのカソード１，２が配置されている。両カソード１，
２には、中周波数発生器１３によって、４０ｋＨｚの周
波数の正弦曲線状の交流が供給され、この場合、両カソ
ードは交互にスパッタ放電の負極と正極とを成すように
なる。

【００２０】被覆室１５には、マグネトロン型の両カソ
ード１，２が互いに隣接して配置されているので、両カ
ソードの間でプラズマを発生させることができる。この
場合、両カソードの位置整定は、両カソードに配置され
たターゲット３，４の表面が、１平面内に位置し、しか
も基板７の平面に対して平行に位置するように行なわれ
るか、またはターゲット３，４の表面が互いに所定の角
度を成し、かつ基板に対しても所定の角度を成して配置
されるように行なわれている。

【００２１】ターゲット３，４と基板平面との間には間
隔Ａが維持されている。この間隔の間には、電極５，６
が配置されており、これらの電極は電気回路網８，９を
介して、接続点１０；１１でカソード１；２に接続され
ている。

【００２２】さらに、給電線路２０，２１に設けられた
接続点１０；１１において、カソード１；２はトランス
１２の二次巻線の接続部１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続
されている。このトランス１２は、中周波数発生器１３
からエネルギを得るが、この場合、この中周波数発生器
１３の一方の出力側端子２６は、チョークコイル１４の
一方の接続部に接続されており、中周波数発生器１３の
他方の出力側端子２３は、トランス１２の一次巻線の一
方の接続部１２ｃに接続されており、さらにトランス１
２の一次巻線の他方の接続部１２ｄは、チョークコイル
１４の他方の接続部に接続されている。

【００２３】接続点１０；１１は、さらに電気回路網１
６；１７に接続されている。これらの電気回路網１６，
１７のそれぞれ第２の接続部２４，２５は被覆室１５に
接続されている。一方の接続点１０には、コイル１９の
一方の接続部が接続されていて、このコイルの第２の接
続部は、コンデンサ１８の一方の接続部に接続されてい
る。コンデンサ１８の他方の接続部は、分岐線路２２を
介して他方の接続点１１に接続されている。

【００２４】電気回路網８，９，１６，１７はダイオー
ドと抵抗とコンデンサとの直列接続回路から成ってお
り、全体でアースに対する直流電圧電位調節する。

【００２５】上記の配置形式において、中周波数発生器
１３は正弦曲線状の交流電圧を発生させる。この交流電
圧はトランス１２によって昇圧され、この場合、電圧範
囲は、マグネトロン型のカソード１，２の作業電圧に合
わせて調整される。上記のカソード１−トランス１２−
カソード２−回路に基づき、両カソードの間には、トラ
ンス１２を介して交流電圧が誘導されるような電気接続
が生ぜしめられる。このような手段によって、ある時点
ではカソード１が負極、すなわちスパッタリングする放
電部分を成して、カソード２が放電の正極を成し、また
別の時点では逆にカソード１が放電の正極を成して、カ
ソード２が負極を成し、ひいてはスパッタリングする放
電部分を成すようになる。

【００２６】中周波数電圧の周波数は、低く選択される
ので、プラズマ放電は交流電圧の各零通過時に消滅す
る。電圧がトランス１２において充分に昇圧させられる
やいなや、このプラズマ放電は交流電圧の各半波におい
て新たに点弧する。

【００２７】このような相互作用に基づき、プラズマ放
電は、スパッタリング除去によって露出した表面を常に
正極として見出すようになる。浸食溝の近傍範囲の被覆
が回避されるように、交流周波数は高く選択されなけれ
ばならない。

【００２８】物理的なメカニズムは、直流スパッタリン
グと一致しているので、当然アークも発生する。しか
し、アーク発生は、ターゲット表面に関する条件の他
に、時間や電流や電位に関する条件にも左右される。
（したがって、アークが形成される前に既に極性が変わ
るように交流周波数は高く選択される）。チョークコイ
ル１４は、アーク点弧時にもアーク形成時にも電流増大
を遅延させる。コイル１９とコンデンサ１８とから形成
された振動回路は、作業周波数よりも極めて高い周波
数、例えば作業周波数の約５０倍の周波数に調節されて
いる。アークが形成されると、この振動回路が振動を開
始し、カソード１，２の付加的な極性反転を生ぜしめる
ので、アークはすぐに消滅する。電気回路網８，９；１
６，１７の働きにより、両電極５，６の電位と被覆室１
５の電位は、被覆室１５に小さな磁界強さしか生じず、
ひいてはアーク形成も遅延されるように維持される。こ
の事実上アークのない状態は、次のような手段の組み合
わせ、すなわち、電気的に接続された２つのカソード
（さらに下で構造を説明する）、周波数、チョーク、お
よび電位調節のための電気回路網の組み合わせによって
達成される。

【００２９】図２に示した実施例でも、被覆室１５には
２つのカソード１，２が配置されている。これらのカソ
ード１，２には、中周波数発生器１３から、４０ｋＨｚ
の周波数の正弦曲線状の交流が供給されて、両カソード
が交互にスパッタ放電の負極と正極とを形成するように
なっている。

【００３０】間隔Ａの間には、電極５，６が配置されて
おり、これらの電極は、それぞれコンデンサ２８；２９
とダイオード３４；３５とから成る電気的な素子を介し
て、接続点１０；１１でカソード１；２に接続されてい
る。

【００３１】給電線路２１，２１に設けられた接続点１
０；１１において、カソード１；２は、さらにトランス
１２の二次巻線の各接続部１２ａ，１２ｂに接続されて
いる。接続点１０から接続部１２ａに延びる接続線路に
は、さらにチョークコイル２７が接続されている。この
トランス１２は中周波数発生器１３からエネルギを得る
が、この場合、中周波数発生器１３の一方の出力側端子
２３が、トランス１２の一次巻線の一方の接続部１２ｃ
に接続されており、このトランス１２の一次巻線の他方
の接続部１２ｄは、中周波数発生器１３の他方の接続部
２６に接続されている。

【００３２】接続点１０；１１は、さらにダイオード３
０；３１に接続されており、これらのダイオードの背後
には、さらに各１つの抵抗３２；３３が接続されてい
る。抵抗３２；３３は被覆室１５にそれぞれ接続されて
いる。接続点１０には、コイル１９の一方の接続部が接
続されていて、このコイルの第２の接続部は、コンデン
サ１８の一方の接続部に接続されている。コンデンサの
第２の接続部は、分岐線路２２を介して接続点１１に接
続されている。抵抗３２；３３とダイオード３０；３１
とからそれぞれ形成された電気的な素子は全体となっ
て、アースに対する直流電圧電位を調節する。なお、電
気的な素子、つまり、コンデンサ２８；２９およびダイ
オード３４，３５は、分岐線路３８，３９を介して、各
コンデンサ３６，３７に接続されていて、さらに被覆室
１５に接続されている。

【００３３】図２に示したような装置では、中周波数発
生器１３が正弦曲線状の交流電圧を発生させる。この交
流電圧は、トランス１２によって昇圧され、この場合、
電圧範囲は、マグネトロン型のカソード１，２の作業電
圧に合わせて調整される。カソード１−トランス１２−
カソード２の上記回路に基づき、両カソードの間には、
トランス１２を介して交流電圧が誘導されるような電気
接続が生ぜしめられる。このような手段によって、ある
時点では、カソード１が負極、すなわち、放電のスパッ
タリング部分を成して、カソード２が、放電の正極を成
し、また別の時点では、逆にカソード１が放電の正極を
成して、カソード２が負極を成し、ひいてはスパッタリ
ングされるようになる。

【００３４】中周波数電圧の周波数は、やはり低く選択
されるので、プラズマ放電は交流電圧の各零通過時に消
滅するが、電圧がトランス１２において充分に昇圧させ
られと、直ちにプラズマ放電は交流電圧の各半波で新た
に発生する。

【００３５】チョーク２７は、アークの点弧時にもアー
クの形成時にも、電流増大を遅延させる。コイル１９と
コンデンサ１８とから形成された振動回路は、作業周波
数より極めて高い周波数、たとえば作業周波数の約５０
倍の周波数に調節されている。アークが形成されると、
この振動回路が振動を開始して、カソードの付加的な極
性反転を生ぜしめるので、アークはただちに消滅する。
前記の電気的な素子、つまりコンデンサ２８；２９、ダ
イオード３４；３５の働きにより、電極５，６および被
覆室１５の電位は、被覆室１５に小さな磁界強さしか生
じず、ひいてはアーク形成も遅延するように維持され
る。事実上アークがない状態は、次のような手段の組合
せ、電気的に接続された２つのカソード１，２、コンデ
ンサとコイル１８，１９とから成る振動回路、チョーク
コイル２７、および電位調節のための電気的な素子、つ
まり、コンデンサ２８；２９とチョークコイル３２；３
３とダイオード３０，３４；３１，３５との組合せによ
って達成される。

【００３６】図１および図２に示したカソード１，２
を、拡大縦断面図として示した図３〜図５において詳し
く説明する。各構成部分は、各図面ごとに異なった符号
で示されている。

【００３７】図３に示したように、カソード１，２は各
磁気ヨーク５４と、この磁気ヨークに配置された、永久
磁石４５，４５′４５″と、ターゲットベースプレート
５２と、環状に閉じられた楕円を形成する（例えば導電
性のＳｉから成る）ターゲット４３，４３′と、これら
のターゲットを取り囲む高融点材料から成る条片４６，
４７，４８とから成っている。

【００３８】外側に位置する条片４６，４８は、ねじ５
６，５７によって磁気ヨーク５４に固定されており、中
央の条片４７はねじ５８によってターゲットベースプレ
ート５２に不動に配置されている。

【００３９】この装置の運転中には、Ｓｉ製のターゲッ
ト４３，４３′の浸食区域Ｂ，Ｂ′は裸出したままであ
るのに対して、例えば特殊鋼から形成された条片４６，
４７，４８は、ＳｉＯ₂から成る極めて薄い層によって
被覆される。

【００４０】しかしながら、アークによる基板汚染のお
それは完全に回避されている。それというのは、上で説
明した回路がこのようなアークをほぼ完全に排除するか
らである。それでもなお、たとえ低エネルギのものであ
ってもアークが生じてしまう場合に備えて、フレーク
（Ｆｌｉｔｔｅｒ）形成または飛散物（ｓｐｒａｔｚ）
形成も生じないようになっている。それというのは、条
片材料が極端に高い融点を有しているので、条片材料か
ら粒子が溶融して、基板にピンホールを形成するような
危険がないからである。

【００４１】図３に示した実施例では、ターゲット４
３，４３′を取り囲む条片４６，４７，４８が、ターゲ
ット４３，４３′に対して極めて狭い間隔を有してい
る。これに対して、図４に示した実施例の条片４９，５
０，５１は基板７に向いた前記条片の各縁部がターゲッ
ト４４，４４′に被さるように係合して、このターゲッ
トをターゲットベースプレート５３に緊定するように加
工成形されている。他の点については、条片４９，５
０，５１の作用形式は、図３に示した条片４６，４７，
４８と同じである。

【００４２】しかし、ターゲットを取り囲む条片は、薄
板切断片６５，６６，６７として形成されていてもよい
（図５）。これらの薄板切断片は、マスクの形式で、タ
ーゲット６１，６１′に部分的に間隔をおいて被さって
いる。前記薄板切断片は、ターゲットベースプレート５
９に対して、スペーサ６２，６３，６４によって電気的
に絶縁されて配置されている。このような場合には、薄
板切断片が導体６８を介してさらにアース電位にも電気
的に接続されていると、いかなるアークも生じなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】２カソード配置の回路図である。

【図２】図１の２カソード配置の選択的な実施例の回路
図である。

【図３】カソードの断面図である。

【図４】カソードの選択的な実施例の断面図である。

【図５】カソードの第３の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１，２カソード、３，４ターゲット、５，６
電極、７基板、８，９電気回路網、１０，１１
接続点、１２トランス、１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ接続部、１３中周波数発生器、１４チョー
クコイル、１５被覆室、１６，１７電気回路網、
１８コンデンサ、１９コイル、２０，２１
給電線路、２２分岐線路、２３出力側端子、
２４，２５接続部、２６出力側端子、２７チ
ョークコイル、２８，２９コンデンサ、３０，３１
ダイオード、３２，３３抵抗、３４，３５ダイ
オード、３６，３７コンデンサ、３８，３９分
岐線路、４０，４１接続線路、４３，４３′，４
４，４４′ ターゲット、４５，４５′，４５″ 永
久磁石、４６，４７，４８，４９，５０，５１条
片、５２，５３ターゲットベースプレート、５
４，５５磁石ヨーク、５６，５７，５８ねじ、
５９ターゲットベースプレート、６０磁気ヨー
ク、６１，６１′ ターゲット、６２，６３，６４
スペーサ、６５，６６，６７薄板切断片、６８
導体、６９，７０，７１，７２縁部分、Ａ間
隔、Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｃ′，Ｄ，Ｄ′浸食区域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヨアヒムスツィルボフスキードイツ連邦共和国ゴルトバッハリンクオーフェンシュトラーセ５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応性雰囲気中で、導電性のターゲット
（３，４；４３，４３′；４４，４４′；６１，６
１′）により基板（７）を被覆する装置において、（イ）電流源（１２，１３，１４）が、排気可能な被覆
室（１５）に配置された、それぞれ磁石（４５，４
５′，４５″）を有する２つのカソード（１，２）に電
気的に接続されており、該カソードが、ターゲット
（３，４；４３，４３′；４４，４４′；６１，６
１′）と電気的に協働して、該ターゲットがスパッタリ
ングされて、該ターゲットの、スパッタリングにより飛
散された粒子が、基板（７）上に沈積するようになって
おり、（ロ）電気的に互いに分離されて、かつスパッタリング
室（１５）からも分離された２つのアノード（５，６）
が配置されており、該アノードが前記両カソード（１，
２）と基板（７）との間の１平面内に設けられており、（ハ）両カソード（１，２）と両アノード（５，６）と
の間で、ガス放電プラズマが形成され、これにより、４
０Ｈｚよりも大きく、６００００Ｈｚよりも小さい周波
数を有する交流電圧を印加された両カソードを、イオン
衝撃するために必要となるイオンが形成されるようにな
っており、（ニ）このために、中周波数発生器（１３）に接続され
たトランス（１２）の二次巻線の両出力側（１２ａ，１
２ｂ）が、それぞれ給電線路（２０，２１）を介して各
カソード（１；２）に接続されており、（ホ）第１および第２の給電線路（２０，２１）が、分
岐線路（２２）を介して互いに接続されていて、該分岐
線路に、振動回路が接続されており、（ヘ）ターゲット（３，４；４３，４３′；４４，４
４′；６１，６１′）の浸食範囲（Ｂ，Ｂ′；Ｃ，
Ｃ′；Ｄ，Ｄ′）に対してそれぞれ平行に、成形材料ま
たは薄板から成る条片（４６，４７，４８；４９，５
０，５１）または切断片（６５，６６，６７）が配置さ
れており、該条片または切断片が、ターゲット材料とは
異なる材料から形成されており、（ト）前記条片（４６，４７，４８；４９，５０，５
１）または前記切断片（６５，６６，６７）が、ターゲ
ットベースプレート（５２，５３，５９）および／また
は磁石ヨーク（５４，５５，６０）に結合されている
か、または、該ターゲットベースプレートおよび／また
は磁気ヨークによって保持されていることを特徴とす
る、基板を被覆する装置。
【請求項２】環状の閉じられた楕円を形成する、前記
基板（７）に向いたターゲット面全体が、スパッタリン
グ過程時に浸食範囲（Ｄ，Ｄ′）を形成するようにター
ゲット（６１，６１′）が寸法設定されており、前記タ
ーゲット面の縁部範囲が、前記薄板切断片（６５，６
６，６７）によって取り囲まれており、該薄板切断片
が、前記浸食範囲（Ｄ，Ｄ′）の縁部に、間隔を置いて
被さり、それぞれ電気的に絶縁性の中間片（６２，６
３，６４）によって、前記ターゲットベースプレート
（５９）に保持されており、しかも導体（６８）を介し
てアースに接続されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】環状の閉じられた楕円を形成する前記基
板（７）に向いたターゲット面全体が、スパッタリング
過程時に浸食範囲（Ｂ，Ｂ′）を形成するようにターゲ
ット（４３，４３′）が寸法設定されており、該ターゲ
ット（４３，４３′）の縁部範囲が、高融点を有する材
料から成る前記条片（４６，４７，４８）によって取り
囲まれており、該条片が、ターゲットベースプレート
（５２）および／または磁石ヨーク（５４）に固く結合
されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】環状の閉じられた楕円を形成する前記基
板（７）に向いたターゲット面全体が、スパッタリング
過程時に浸食範囲（Ｃ，Ｃ′）を形成するようにターゲ
ット（４４，４４′）が寸法設定されており、該ターゲ
ット（４４，４４′）の縁部範囲が、高融点を有する材
料から成る前記条片（４９，５０，５１）によって取り
囲まれており、該条片が、ターゲットベースプレート
（５３）および／または磁石ヨーク（５４）に固く結合
されており、前記条片のそれぞれ前記ターゲット（４
４，４４′）に向いた上縁部が、突出した縁部分（６
９，７０；７１，７２）を有しており、該縁部分で、前
記条片（４９，５０，５１）がターゲット（４４，４
４′）に載置されて、これにより、前記条片がターゲッ
トベースプレート（５３）を押圧している、請求項１記
載の装置。