JPH07126841A - スパッタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インジウムの飛散による欠陥が生じないスパッ
タ装置の提供。 【構成】スパッタ装置のターゲット材15A のスパッタさ
れる表面側を窄ませて狭窄部20A を設け、このターゲッ
ト材15A が張り付けられる電極12の外周を囲う略筒状の
シールドリング18の端縁にターゲット材15A の狭窄部20
A に向かって突出する張出部21A を設け、この張出部21
A の先端を接着層14の外周端まで延ばす。接着層14を構
成するインジウムが当該接着層14からはみ出ても、熱で
融けて飛散するインジウムは張出部21A に遮断され、隙
間22を通ってシールドリング18の外部にインジウムが飛
散しても、その飛散方向が基板に向かう方向から逸れて
基板に付着しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスパッタ装置に関し、半
導体、誘電体および磁性体等からなる各種の薄膜または
厚膜等を基板上に形成する際に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来より、基板の表面に半導体等の薄膜を
形成する方法として、蒸着法やスパッタ法等が知られて
いる。このうちスパッタ法は、装置内部に導入された雰
囲気ガスのイオンをターゲット材の表面に衝突させるこ
とにより、はね飛ばされたターゲット材の原子等を基板
の表面に付着させて当該原子等で薄膜を形成する方法で
ある。この方法には、蒸着法よりも付着強度の強い膜が
得られるうえ、必ずしもターゲット材を加熱することを
要しないので、膜の材料にほとんど制限がないという利
点がある。図５には、スパッタ法で基板の表面に薄膜等
を形成するスパッタ装置の一例が示されており、図のス
パッタ装置10は真空容器11内に対向配置された一対の電
極12, 13を有するものとなっている。一方の電極12に
は、柔軟性を有するインジウムからなる接着層14により
膜の材料となる面状のターゲット材15が張り付けられて
いる。なお、実際には、接着層14は、ターゲット材15に
比して非常に薄く、その厚さは通常１mm以下であるが、
図では理解しやすいように、接着層14は厚みを持たせて
描かれている。他方の電極13には、表面に膜が形成され
る基板16が取り付けられている。

【０００３】ここで、真空容器11の内部には、アルゴン
ガス等の雰囲気ガスが導入され、電極12, 13には、電源
17が発生する所定の電圧が印加される。これにより、真
空容器11の内部には、グロー放電やプラズマが生じるよ
うになっている。このグロー放電やプラズマにより、雰
囲気ガスのイオン１をターゲット材15の表面に衝突さ
せ、ターゲット材15の原子２をはね飛ばして基板16の表
面に付着させ、ターゲット材15の原子２で膜を形成する
ようになっている。また、電極12およびターゲット材15
の外周は、略筒状のシールド部材であるシールドリング
18で囲われている。シールドリング18は、図中上方の端
縁から内側に延びる鍔部19が設けられた接地電極であ
る。このシールドリング18により、ターゲット材15の表
面のみが露出され、ターゲット材15の表面以外の部分に
分子１が衝突しないようになっている。なお、シールド
リング18の鍔部19とターゲット材15との間には、幅寸法
２mm程度の隙間が形成され、この隙間によりシールドリ
ング18とターゲット材15とが電気的に絶縁されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなスパッタ装
置10では、電極12およびターゲット材15の間から接着層
14のインジウムがはみ出ることがあり、接着層14のはみ
出た部分はシールドリング18およびターゲット材15の間
に生じる放電等の熱で溶融されて飛散する。しかし、ス
パッタ装置10のシールドリング18は、電極12およびター
ゲット材15の外周を単に囲っただけのものなので、スパ
ッタ装置10には、基板16に向かって飛散するインジウム
を遮断するものがなく、飛散するインジウムのうちのあ
るものは、シールドリング18の鍔部19とターゲット材15
の隙間を通り抜けて基板16まで到達してその表面に付着
するので、基板16に形成される薄膜等に欠陥を生じさせ
るという問題がある。

【０００５】また、図６に示されるように、シールドリ
ング18の側壁を図中上方に延長するとともに、シールド
リング18の鍔部19をターゲット材15の表面上方に重なる
ように延長すれば、基板16に向かって飛散するインジウ
ムを遮断することは可能であるが、これでは、スパッタ
装置10を作動させているうちに、スパッタされた原子２
により、シールドリング18の鍔部19の裏面にターゲット
材15に達するブリッジ３が形成され、シールドリング18
とターゲット材15とが短絡されるので、スパッタ装置10
が正常に作動しないという問題を生じさせる。

【０００６】本発明の目的は、インジウムの飛散による
欠陥が生じないスパッタ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、対
向配置された一対の電極の一方に面状のターゲット材が
張り付けられるとともに、他方の電極に基板が取り付け
られるスパッタ装置であって、前記ターゲット材の表面
側をすぼませて狭窄部を設け、前記ターゲット材および
前記一方の電極の外周を略筒状のシールド部材で囲い、
このシールド部材に前記ターゲット材の狭窄部に向かっ
て突出する張出部を設けるとともに、この張出部の先端
を少なくとも前記ターゲット材と前記電極との間の接着
層の外周端と重なる位置まで延長し、前記シールド部材
の張出部および側壁部で前記ターゲット材と前記電極と
の間の接着層の外周端を覆ったことを特徴とする。

【０００８】本発明の第２発明は、対向配置された一対
の電極の一方に面状のターゲット材が張り付けられると
ともに、他方の電極に基板が取り付けられるスパッタ装
置であって、前記一方の電極および前記ターゲット材の
外周を略筒状のシールド部材で囲うとともに、前記ター
ゲット材と前記電極との間の接着層の外周端よりも外側
に張り出た張出部を前記ターゲット材に設け、この張出
部および当該シールド部材の側壁部で前記接着層の外周
端を覆ったことを特徴とする。

【０００９】

【作用】このような本発明では、ターゲット材および電
極の間の接着層からはみ出たインジウムがあっても、基
板に向かう方向に飛散するインジウムは、シールド部材
またはターゲット材に設けた張出部により遮断される。
また、シールド部材の張出部またはターゲット材の張出
部を設けたことにより、ターゲット材およびシールド部
材の間の隙間の位置がずれて接着層の外周縁の位置と重
ならないようになるので、この隙間を通ってシールド部
材の外部にインジウムが飛散することがあっても、当該
インジウムが基板に命中することがなくなり、インジウ
ムが基板に付着することがない。さらに、シールド部材
には、ターゲット材の表面上方に重なる部分がないの
で、シールド部材の裏面にターゲット材まで達するブリ
ッジが形成されることがなく、これらにより前記目的が
達成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下の説明では、既に説明した部材と同じ
部材については同一符号を付し、その説明を簡略または
省略する。図１には、本発明の第１実施例が示されてお
り、図においてスパッタ装置10の一方の電極12には、接
着層14を介して断面台形状のターゲット材15A が張り付
けられている。ターゲット材15A は、スパッタされる表
面側の寸法を裏面側よりもすぼませた狭窄部20A を有す
るものである。このターゲット材15A および電極12の外
周を囲うシールド部材であるシールドリング18には、タ
ーゲット材15A に向かって突出する張出部21A が設けら
れ、この張出部21A の先端は接着層14の外周縁よりも内
側に延長され、接着層14の外周縁と重なっている。張出
部21A は、先端面がターゲット材15A の狭窄部20A に応
じて傾斜したものである。この張出部21A およびシール
ドリング18の側壁部18A により、接着層14の外周端が覆
われるようになっている。ここで、張出部21A の張り出
し寸法L1および狭窄部20A のすぼみ寸法L2は、張出部21
A および狭窄部20A の間の隙間22が接着層14の外周端の
図中真上から左右方向に大きくずれるように設定されて
いる。

【００１１】このような本実施例では、ターゲット材15
A および電極12の間の接着層14からはみ出るインジウム
が熱で融けて飛散しても、基板16に向かう方向（図中矢
印Ａで示す）に飛散するインジウムは、シールドリング
18に設けた張出部21A により遮断され、シールドリング
18の外部に出ることはない。また、張出部21A および狭
窄部20A の間の隙間22が接着層14の外周端の図中真上か
ら左右方向に大きくずれるように、寸法L1, L2を設定し
たので、接着層14の外周端および基板16の間には隙間が
なくなり、隙間22を通ってシールドリングの外部に飛散
したインジウムは、その飛散方向が図中矢印Ｂで示す方
向に限定されるので、インジウムがシールドリングの外
部に飛散しても、基板16に向かう方向から逸れて基板16
に付着することがない。

【００１２】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果がある。すなわち、ターゲット材15A および電極
12の外周を囲うシールドリング18に張出部21A を設け、
この張出部21A で基板16に向かう方向に飛散するインジ
ウムを遮断するようにしたので、当該インジウムがシー
ルドリング18の外部に飛び出て基板16に付着することが
なくなるため、基板16の表面に形成される薄膜等に欠陥
が発生するのを未然に防止できる。

【００１３】また、隙間22が接着層14の外周端の図中真
上から左右方向に大きくずれるように、張出部21A およ
び狭窄部20A の寸法L1, L2を設定し、隙間22を通ってシ
ールドリング18の外部に飛散するインジウムの方向を基
板16に向かう方向から逸らしたので、インジウムが隙間
22から外部に飛び出しても基板16に付着せず、隙間22を
設けても基板16の表面に形成される薄膜等に欠陥が発生
するのを未然に防止できる。

【００１４】さらに、シールドリング18には、ターゲッ
ト材15A の表面上方に重なる部分が一切ないので、シー
ルドリング18の張出部21A の裏面にブリッジが形成され
ることがなくなり、ブリッジによりシールドリング18と
ターゲット材15A とが短絡することがなく、スパッタ装
置10に動作不良を起こさせるブリッジの発生を未然に防
止できる。

【００１５】図２には、本発明の第２実施例が示されて
いる。本実施例は前記第１実施例における断面台形形の
ターゲット材15A を、表面側を階段状にすぼました断面
「凸」字形のターゲット材15B としたものである。すな
わち、ターゲット材15B は、裏面側に鍔部23を有するも
のであり、表面側に裏面側よりもすぼんだ狭窄部20B を
備えている。このターゲット材15B および電極12の外周
を囲うシールドリング18には、ターゲット材15B の狭窄
部20B に向かって張り出す張出部21B が設けられてい
る。

【００１６】このような本実施例においても、前記第１
実施例と同様な作用、効果を得ることができる。

【００１７】図３には、本発明の第３実施例が示されて
いる。本実施例は前記第１および第２実施例におけるシ
ールドリング18側に設けられた張出部21A, 21Bを、ター
ゲット材15C 側に設けられた張出部21C としたものであ
る。すなわち、電極12C は、図中上側がすぼめられた狭
窄部24を有するものであり、ターゲット材15C を張り付
けるための張り付け面がターゲット材15C の裏面よりも
すぼめられている。これにより、ターゲット材15C の周
縁部全体が接着層14の外周端よりも外側に張り出した張
出部21C となっている。

【００１８】このような本実施例においても、前記第１
および第２実施例と同様な作用、効果を得ることができ
る他、ターゲット材15C として単なる面状のものが採用
できるので、ターゲット材15C に張出部を加工する手間
が省略できるという効果を付加できる。

【００１９】図４には、本発明の第４実施例が示されて
いる。本実施例は前記第３実施例における周縁部全体が
張出部21C としたターゲット材15C を、断面台形状のタ
ーゲット材15D としたものである。すなわち、ターゲッ
ト材15D は、表面側の寸法を裏面側よりも拡大させた張
出部21D を有し、この張出部21D およびシールドリング
18の側壁部18A により接着層14の外周端を覆うようにな
っている。

【００２０】このような本実施例においても、前記第１
〜３実施例と同様な作用、効果を得ることができる他、
電極12D に狭窄部を加工する手間が省略できるという効
果を付加できる。

【００２１】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能である。例えば、第４実施例
のターゲット材としては、断面台形状のターゲット材15
Dに限らず、第２実施例で示した第凸字形状のものを逆
さまに電極に取り付けてもよく、要するに、ターゲット
材としては、接着層の外周端よりも外側に張り出た張出
部を有していれば、その形状や寸法は適宜選択できる。

【００２２】また、シールドリングに設けられる張出部
としては、シールドリングの端縁に設けられる張出部21
A, 21Bに限らず、シールドリングの側壁の中間部分から
突出するものでもよく、その設置位置の高さ寸法は任意
である。さらに、シールドリングの断面形状は、角部を
有するかねじゃく状のものに限らず、側壁部と張出部と
が連続的に設けられた円弧状のものでもよい。また、シ
ールド部材としては、平面形状が円形のリング状のもの
に限らず、平面形状が四角形の枠状のものでもよく、シ
ールド部材の具体的な形状は実施にあたり適宜選択でき
る。

【００２３】さらに、一対の電極は、鉛直方向に配列さ
れるものに限らず、水平方向に配列してもよく、その配
列方向は任意である。また、シールドリングや電極等を
含む電気回路、すなわち、スパッタ装置の電気回路は、
以上に説明したものに限らず、一の電極に直流バイアス
電圧が印加される回路等、各種のものを適宜選択するこ
とができる。

【００２４】さらに、ターゲット材は、狭窄部および張
出部のいずれか一方を有するものに限らず、側面の中間
部分からシールドリングに向かって突出する突起を設け
て狭窄部および張出部の両方を形成したものでもよく、
ターゲット材の形状は、前記第１〜４実施例に示したも
の等を適宜組み合わせることができる。

【００２５】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、基板に形
成される薄膜等にインジウムの付着による欠陥の発生を
未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の第２実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の第３実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第４実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図５】従来例のスパッタ装置の全体を示す断面図であ
る。

【図６】異なる従来例のスパッタ装置の要部を示す断面
図である。

【符号の説明】

12 一対のうちの一方の電極 15A 〜15D ターゲット材 18A シールドリングの側壁部 20A, 20B ターゲット材の狭窄部 21A, 21B シールドリングに設けた張出部 21C, 21D ターゲット材に設けた張出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向配置された一対の電極の一方に面状の
   ターゲット材が張り付けられるとともに、他方の電極に
   基板が取り付けられるスパッタ装置であって、前記ター
   ゲット材の表面側をすぼませて狭窄部を設け、前記ター
   ゲット材および前記一方の電極の外周を略筒状のシール
   ド部材で囲い、このシールド部材に前記ターゲット材の
   狭窄部に向かって突出する張出部を設けるとともに、こ
   の張出部の先端を少なくとも前記ターゲット材と前記電
   極との間の接着層の外周端と重なる位置まで延長し、前
   記シールド部材の張出部および側壁部で前記ターゲット
   材と前記電極との間の接着層の外周端を覆ったことを特
   徴とするスパッタ装置。
2. 【請求項２】対向配置された一対の電極の一方に面状の
   ターゲット材が張り付けられるとともに、他方の電極に
   基板が取り付けられるスパッタ装置であって、前記一方
   の電極および前記ターゲット材の外周を略筒状のシール
   ド部材で囲うとともに、前記ターゲット材と前記電極と
   の間の接着層の外周端よりも外側に張り出た張出部を前
   記ターゲット材に設け、この張出部および当該シールド
   部材の側壁部で前記接着層の外周端を覆ったことを特徴
   とするスパッタ装置。