JPH07107188B2 - スパッタリングターゲット - Google Patents
スパッタリングターゲットInfo
- Publication number
- JPH07107188B2 JPH07107188B2 JP61216651A JP21665186A JPH07107188B2 JP H07107188 B2 JPH07107188 B2 JP H07107188B2 JP 61216651 A JP61216651 A JP 61216651A JP 21665186 A JP21665186 A JP 21665186A JP H07107188 B2 JPH07107188 B2 JP H07107188B2
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- Japan
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- target
- magnetic field
- sputtering target
- sputtering
- ferromagnetic material
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、漏洩磁界の印加により高速、均一な成膜を可
能とするマグネトロンスパッタリング装置に用いるスパ
ッタリングターゲットに関するものである。
能とするマグネトロンスパッタリング装置に用いるスパ
ッタリングターゲットに関するものである。
従来の技術 近年、磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体や磁気バ
ルブ記録媒体に磁化容易軸が膜面に対し垂直な方向にあ
るTbFeCo,GdTbFeCo等の非晶質垂直磁化膜が多用されつ
つあり、前記非晶質垂直磁化膜はマグネトロンスパッタ
リング装置により作製されている。
ルブ記録媒体に磁化容易軸が膜面に対し垂直な方向にあ
るTbFeCo,GdTbFeCo等の非晶質垂直磁化膜が多用されつ
つあり、前記非晶質垂直磁化膜はマグネトロンスパッタ
リング装置により作製されている。
このマグネトロンスパッタリング装置は、膜の付着形成
速度が速い、基板の温度上昇をおさえることができる等
の優れた特徴を有することから近年広く利用されてい
る。
速度が速い、基板の温度上昇をおさえることができる等
の優れた特徴を有することから近年広く利用されてい
る。
以下、図面を参照にしながら、上述したような従来のマ
グネトロンスパッタリング装置のスパッタリングターゲ
ットについて説明を行う。
グネトロンスパッタリング装置のスパッタリングターゲ
ットについて説明を行う。
第２図は従来のマグネトロンスパッタリングによる成膜
方法を説明するためのマグネトロンスパッタリング装置
の概略構成を示す要部断面図、第３図（ａ）は従来のス
パッタリングターゲットの平面図、第３図（ｂ）は同Ｂ
−Ｂ線からの正面断面図である。
方法を説明するためのマグネトロンスパッタリング装置
の概略構成を示す要部断面図、第３図（ａ）は従来のス
パッタリングターゲットの平面図、第３図（ｂ）は同Ｂ
−Ｂ線からの正面断面図である。
第２図において、10はアルゴン雰囲気中でかつ低真空に
設定された真空容器、12は基板11を固定する基板ポルダ
ー、14は非晶質垂直磁化膜13の原料であるターゲット、
15はターゲット14を固定したバッキングプレートであ
る。真空容器10内には、基板11とターゲット14が平行に
固定されている。ターゲット14を固定したバッキングプ
レート15の裏面にはターゲット14の中心部がＳ極となり
周辺部がＮ極となるよう磁界発生装置（以下磁石と略称
する）16が配置されていて、図示のごとくターゲット14
表面の漏洩磁界17を生じさせている。また、ターゲット
14と基板ホルダー12との間には放電電力が供給される交
流電流（または直流電源）18が接続されており、ターゲ
ット14の表面に垂直方向にう電界19を生じさせる。
設定された真空容器、12は基板11を固定する基板ポルダ
ー、14は非晶質垂直磁化膜13の原料であるターゲット、
15はターゲット14を固定したバッキングプレートであ
る。真空容器10内には、基板11とターゲット14が平行に
固定されている。ターゲット14を固定したバッキングプ
レート15の裏面にはターゲット14の中心部がＳ極となり
周辺部がＮ極となるよう磁界発生装置（以下磁石と略称
する）16が配置されていて、図示のごとくターゲット14
表面の漏洩磁界17を生じさせている。また、ターゲット
14と基板ホルダー12との間には放電電力が供給される交
流電流（または直流電源）18が接続されており、ターゲ
ット14の表面に垂直方向にう電界19を生じさせる。
ここで、この電界19の放電によって生ずる二次電子は、
磁界17のターゲット14の表面に平行な磁界成分によって
サイクロイドあるいはトコロイド運動をする。このた
め、スパッタガス分子と二次電子との衝突回数が増加し
イオン化が促進されて、ターゲット14の表面近傍に高密
度プラズマが形成され、ターゲット14の表面から高速ス
パッタを生じさせるものである。
磁界17のターゲット14の表面に平行な磁界成分によって
サイクロイドあるいはトコロイド運動をする。このた
め、スパッタガス分子と二次電子との衝突回数が増加し
イオン化が促進されて、ターゲット14の表面近傍に高密
度プラズマが形成され、ターゲット14の表面から高速ス
パッタを生じさせるものである。
このマグネトロンスパッタリング装置に使用されるター
ゲット14としては、一般に遷移金属と希土類金属とをア
ーク炉等で溶解し、合金とした合金ターゲット、遷移金
属と希土類金属とを微粉末にして焼結した焼結ターゲッ
ト等のスパッタリングターゲットをバッキングプレート
15にボンディングして製作され使用されている。
ゲット14としては、一般に遷移金属と希土類金属とをア
ーク炉等で溶解し、合金とした合金ターゲット、遷移金
属と希土類金属とを微粉末にして焼結した焼結ターゲッ
ト等のスパッタリングターゲットをバッキングプレート
15にボンディングして製作され使用されている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、ターゲット14の
表面の限られた領域でしか均一な平行磁界成分が得られ
ず、ターゲットのスパッタリッグ領域は不均一となる。
このため、第５図のごとくターゲットは不均一に一部の
みが急激に消耗してターゲットの寿命が短かくなり、ま
たスパッタが生ずる有効面積が小さく、基板の膜形成速
度が十分でないという問題点を有していた。
表面の限られた領域でしか均一な平行磁界成分が得られ
ず、ターゲットのスパッタリッグ領域は不均一となる。
このため、第５図のごとくターゲットは不均一に一部の
みが急激に消耗してターゲットの寿命が短かくなり、ま
たスパッタが生ずる有効面積が小さく、基板の膜形成速
度が十分でないという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、マグネトロンスパッタリン
グ装置のターゲットのエロージョン領域を広くすること
のできるマグネトロンスパッタリング装置に用いるスパ
ッタリングターゲットを提供するものである。
グ装置のターゲットのエロージョン領域を広くすること
のできるマグネトロンスパッタリング装置に用いるスパ
ッタリングターゲットを提供するものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本願発明のスパッタリングタ
ーゲットは、 スパッタリングターゲットの背面より磁界を前記スパッ
タリングターゲットの表面に漏洩させることにより、ス
パッタリングを行い、基板上に薄膜を形成するマグネト
ロンスパッタリング装置に用いるスパッタリングターゲ
ットにおいて、 希土類金属と遷移金属との合金であるターゲットと、強
磁性体材料からなり少なくとも前記ターゲットの外縁部
に設けられた強磁性体とを備えるものである。
ーゲットは、 スパッタリングターゲットの背面より磁界を前記スパッ
タリングターゲットの表面に漏洩させることにより、ス
パッタリングを行い、基板上に薄膜を形成するマグネト
ロンスパッタリング装置に用いるスパッタリングターゲ
ットにおいて、 希土類金属と遷移金属との合金であるターゲットと、強
磁性体材料からなり少なくとも前記ターゲットの外縁部
に設けられた強磁性体とを備えるものである。
作用 この構成によって、ターゲットの裏面に設置した磁石等
の磁界発生装置により生ずる磁界は、ターゲットの外周
部の強磁性体により磁界の方向が変えられ、ターゲット
の表面のほぼ全域にわたって漏洩磁界によるターゲット
に平行な磁界成分が得られることにより、エロージョン
領域を広げられることとなる。
の磁界発生装置により生ずる磁界は、ターゲットの外周
部の強磁性体により磁界の方向が変えられ、ターゲット
の表面のほぼ全域にわたって漏洩磁界によるターゲット
に平行な磁界成分が得られることにより、エロージョン
領域を広げられることとなる。
実 施 例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。第１図（ａ）は本発明の一実施例におけるマグネ
トロンスパッタリング装置に用いるスパッタリングター
ゲットの平面図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）Ａ
−Ａ線からの正面断面図である。
する。第１図（ａ）は本発明の一実施例におけるマグネ
トロンスパッタリング装置に用いるスパッタリングター
ゲットの平面図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）Ａ
−Ａ線からの正面断面図である。
第１図において、１は希土類金属と遷移金属を主成分と
する合金化したターゲット、２はFeを用いてターゲット
の中央部付近すなわち内周部及び外周部に設けられた強
磁性体、３はターゲット１の表面に発生する漏洩磁界、
４はターゲット１及び強磁性体２を固定するバッキング
プレートである。
する合金化したターゲット、２はFeを用いてターゲット
の中央部付近すなわち内周部及び外周部に設けられた強
磁性体、３はターゲット１の表面に発生する漏洩磁界、
４はターゲット１及び強磁性体２を固定するバッキング
プレートである。
５は電磁石もしくは永久磁石で構成される磁石であり、
マグネトロンスパッタリング装置ではバッキングプレー
ト４の裏面に設置されている。このターゲット方向にＮ
極およびＳ極の向いた磁石からの磁界は、ターゲット１
表面の外縁部及び内周中心部に固定された強磁性体２に
より、磁界の方向が変えられ、ターゲットの表面全域に
比較的強い漏洩磁界３を生ずるものとなり、このため
に、ターゲット１の全域にわたってほぼ均一な平行方向
の漏洩磁界を生じさせている。そのため、放電により生
ずる二次電子はターゲット１の表面近傍全域に効率良く
高密度プラズマを生成しターゲット１の表面全域にわた
ってスパッタを生じさせることができる。そして、マグ
ネトロンスパッタリング装置内に設けられた基板上に非
晶質垂直磁化膜が生成されることになる。
マグネトロンスパッタリング装置ではバッキングプレー
ト４の裏面に設置されている。このターゲット方向にＮ
極およびＳ極の向いた磁石からの磁界は、ターゲット１
表面の外縁部及び内周中心部に固定された強磁性体２に
より、磁界の方向が変えられ、ターゲットの表面全域に
比較的強い漏洩磁界３を生ずるものとなり、このため
に、ターゲット１の全域にわたってほぼ均一な平行方向
の漏洩磁界を生じさせている。そのため、放電により生
ずる二次電子はターゲット１の表面近傍全域に効率良く
高密度プラズマを生成しターゲット１の表面全域にわた
ってスパッタを生じさせることができる。そして、マグ
ネトロンスパッタリング装置内に設けられた基板上に非
晶質垂直磁化膜が生成されることになる。
以上のように本実施例によれば、ターゲット１の外縁部
及び内周中心部に強磁性体材料を配置することにより、
ターゲット１表面の平行な磁界成分は、ターゲット１の
表面全域に広げることができ、ターゲット１の全域にわ
たって均一にスパッタすることができる。このため、タ
ーゲットのエロージョン領域が広くなり、より有効なタ
ーゲットの利用が可能となる。
及び内周中心部に強磁性体材料を配置することにより、
ターゲット１表面の平行な磁界成分は、ターゲット１の
表面全域に広げることができ、ターゲット１の全域にわ
たって均一にスパッタすることができる。このため、タ
ーゲットのエロージョン領域が広くなり、より有効なタ
ーゲットの利用が可能となる。
従って、本実施例では、第４図に示すようにターゲット
１の消耗状態は、第５図に示す従来のターゲットの一部
のみが消耗する消耗状態に比べ、均一に消耗されるた
め、ターゲットの長寿命化を達成できる。さらに、スパ
ッタ発生可能面積が広くなるために、基板への膜の付着
速度が大きくなり、短時間の膜付着が可能となる。
１の消耗状態は、第５図に示す従来のターゲットの一部
のみが消耗する消耗状態に比べ、均一に消耗されるた
め、ターゲットの長寿命化を達成できる。さらに、スパ
ッタ発生可能面積が広くなるために、基板への膜の付着
速度が大きくなり、短時間の膜付着が可能となる。
なお、本実施例ではターゲットの外縁部及び内周中心部
に強磁性体材料を配置する構成のターゲットとしたが、
内周中心部あるいは外縁部だけでもよい。
に強磁性体材料を配置する構成のターゲットとしたが、
内周中心部あるいは外縁部だけでもよい。
また、強磁性体材料としては、Fe,Co,Ni,Fe−Ni合金,Fe
2O3を用いた構成について述べてきたが、希土類金属と
遷移金属を主成分とする合金化したターゲットよりも、
透磁率の大きい磁性材料を用いた構成により、同等の効
果が得られる。
2O3を用いた構成について述べてきたが、希土類金属と
遷移金属を主成分とする合金化したターゲットよりも、
透磁率の大きい磁性材料を用いた構成により、同等の効
果が得られる。
さらに、ターゲット形状は円盤状としたが、四角形等任
意の形状であっても、ターゲットの外縁部あるいは内周
中心部に強磁性体材料を配置した構成により、ターゲッ
ト背面に設けられた磁界発生装置からの磁界の方向を変
化させることにより、ターゲットの全域よりスパッタが
可能となり、同等あるいはそれ以上の効果が得られる。
意の形状であっても、ターゲットの外縁部あるいは内周
中心部に強磁性体材料を配置した構成により、ターゲッ
ト背面に設けられた磁界発生装置からの磁界の方向を変
化させることにより、ターゲットの全域よりスパッタが
可能となり、同等あるいはそれ以上の効果が得られる。
発明の効果 本発明は、ターゲットの少なくとも外縁部に強磁性体材
料を設けた構成により、永久磁石等の磁界発生装置によ
り生ずる磁界の向きを強磁性体材料の方向に変化させ、
ターゲットの表面全域に比較的強い漏洩磁界を生じさせ
るため、ターゲットの全域にわたってほぼ均一な平行方
向の磁界が得られ、ターゲットの全域より均一にスパッ
タを発生させることができる。
料を設けた構成により、永久磁石等の磁界発生装置によ
り生ずる磁界の向きを強磁性体材料の方向に変化させ、
ターゲットの表面全域に比較的強い漏洩磁界を生じさせ
るため、ターゲットの全域にわたってほぼ均一な平行方
向の磁界が得られ、ターゲットの全域より均一にスパッ
タを発生させることができる。
このため、ターゲットのエロージョン領域が広くなり、
より有効なターゲットの利用が可能となる。
より有効なターゲットの利用が可能となる。
また、従来のようにターゲットの一部のみが消耗するこ
となく、ターゲットの寿命を長くすることができる。
となく、ターゲットの寿命を長くすることができる。
さらに、スパッタが発生する面積が広くなるために基板
の膜付着形成速度が大きくなるなど、数々の優れた効果
を得ることのできるスパッタリングターゲットを実現で
きるものである。
の膜付着形成速度が大きくなるなど、数々の優れた効果
を得ることのできるスパッタリングターゲットを実現で
きるものである。
第１図（ａ）は本発明の一実施例におけるスパッタリン
グターゲットの平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の
Ａ−Ａ線正面断面図、第２図は従来のマグネトロンスパ
ッタリングの方法を説明するためのマグネトロンスパッ
タリング装置の構成を示す要部断面図、第３図（ａ）は
従来のスパッタリングターゲットの平面図、第３図
（ｂ）はＢ−Ｂ線正面断面図、第４図は本発明の一実施
例のスパッタリングターゲットの消耗を示す断面図、第
５図は従来のスパッタリングターゲットの消耗を示す断
面図である。 １……ターゲット、２……強磁性体、３……漏洩磁界、
４……バッキングプレート、５……磁石、10……真空容
器、11……基板、12……基板ホルダー、13……非晶質垂
直磁化膜、14……ターゲット、15……バッキングプレー
ト、16……磁界発生装置、17……磁界、18……電源、19
……電界。
グターゲットの平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の
Ａ−Ａ線正面断面図、第２図は従来のマグネトロンスパ
ッタリングの方法を説明するためのマグネトロンスパッ
タリング装置の構成を示す要部断面図、第３図（ａ）は
従来のスパッタリングターゲットの平面図、第３図
（ｂ）はＢ−Ｂ線正面断面図、第４図は本発明の一実施
例のスパッタリングターゲットの消耗を示す断面図、第
５図は従来のスパッタリングターゲットの消耗を示す断
面図である。 １……ターゲット、２……強磁性体、３……漏洩磁界、
４……バッキングプレート、５……磁石、10……真空容
器、11……基板、12……基板ホルダー、13……非晶質垂
直磁化膜、14……ターゲット、15……バッキングプレー
ト、16……磁界発生装置、17……磁界、18……電源、19
……電界。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 嘉彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−200762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−138070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−155672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−161704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−246367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−218562（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】スパッタリングターゲットの背面に配置し
た磁界発生装置からの磁界を前記スパッタリングターゲ
ットの表面に漏洩させることによりスパッタリングを行
い、基板上に薄膜を形成するマグネトロンスパッタリン
グ装置を用いるスパッタリングターゲットにおいて、希
土類金属と遷移金属との合金であるターゲットと、少な
くとも前記ターゲットの外縁部を取り囲む強磁性体とを
備えることを特徴とするスパッタリングターゲット。 - 【請求項２】ターゲットの中心部に強磁性体を具備する
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のスパッ
タリングターゲット。 - 【請求項３】強磁性体材料は、ターゲットに含まれる遷
移金属と同一元素であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のスパッタリングターゲット。 - 【請求項４】遷移金属としては、Fe,Co,Niの少なくとも
１種類以上を含有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のスパッタリングターゲット。 - 【請求項５】希土類金属としては、Tb,Gd,Dyの少なくと
も１種類以上を含有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のスパッタリングターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61216651A JPH07107188B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | スパッタリングターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61216651A JPH07107188B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | スパッタリングターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372873A JPS6372873A (ja) | 1988-04-02 |
| JPH07107188B2 true JPH07107188B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=16691789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61216651A Expired - Lifetime JPH07107188B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | スパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107188B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0765168B2 (ja) * | 1987-10-14 | 1995-07-12 | 日電アネルバ株式会社 | 平板マグネトロンスパッタ装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200762A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-14 | Sharp Corp | スパツタリング用タ−ゲツト |
| DE3331406A1 (de) * | 1983-08-31 | 1985-03-14 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Zerstaeubungskatode |
| ATE47504T1 (de) * | 1983-12-05 | 1989-11-15 | Leybold Ag | Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets. |
| JPS61161704A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Hitachi Ltd | 単軸磁気異方性膜の製造方法 |
| JPS61246367A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Nec Corp | マグネトロン型スパツタリング装置 |
| JPS62218562A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-09-25 | Fujitsu Ltd | スパツタリング装置 |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61216651A patent/JPH07107188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6372873A (ja) | 1988-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |