JPH0874047A

JPH0874047A - スパッタリング装置

Info

Publication number: JPH0874047A
Application number: JP20767794A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Kato; 吉克加藤; Yuichiro Doi; 祐一郎土居; Tamemiki Suzuki; 為幹鈴木; Toshiyuki Suenaga; 敏幸末永
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】スパッタ時におけるターゲット板とカソード
シールドとの間に発生しがちなアーク放電を抑止してピ
ンホールやバイトエラーレートを低減させ、ターゲット
板の使用効率の大幅な向上を図る。【構成】カソードシールド１４の材料として、熱伝導
率が２．０Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）以上のものを用いて当
該カソードシールド１４を構成する。カソードシールド
１４の材料の具体例としては、アルミニウム合金，及び
無酸素銅等が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カソードであるターゲ
ット板をイオン化したスパッタガスがスパッタリング
し、ターゲット板から飛び出した原子等によりアノード
に設置された基板上に薄膜を形成するスパッタリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スパッタリング装置は、グロー
放電によりカソードに設置されたターゲット板をイオン
化したＡｒガスがスパッタリングし、ターゲット板から
飛び出した原子等によりアノードに設置された基板上に
薄膜を形成する装置である。

【０００３】すなわち、上記スパッタリング装置におい
ては、先ず例えば１Ｐａ程度以下の圧力のＡｒ雰囲気中
にてカソード、即ちターゲット板に所定の負電位を印加
する。すると一対の電極であるカソード−アノード間に
電界が生じ、グロー放電が起こってイオン化（プラズマ
化）したＡｒガスがターゲット板をスパッタリングす
る。その結果、上記ターゲット板からターゲット材料が
原子等の状態となって叩き出され、このターゲット材料
がターゲット板と対向して配置されたアノード表面に設
置された光ディスク等の基板上に堆積して薄膜が形成さ
れる。

【０００４】このとき、上記ターゲット板以外のものが
スパッタされることを防止するために、図１４に示すよ
うに、スパッタリングカソード部１０１に設置されたタ
ーゲット板１０２の外周部近傍にカソードシールド（ダ
ークスペースシールド）１０３を設ける。このカソード
シールド１０３によりターゲット板１０２が保護され、
当該ターゲット板１０２のみが安定にスパッタされるよ
うになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
パッタリング装置においては、図示の如くスパッタ時に
カソードシールド１０３にターゲット材料が堆積してゆ
き、この堆積したターゲット材料により形成された付着
膜Ａが放電毎に剥離脱落し易くなる。このとき、剥離脱
落した上記付着膜Ａは、カソード１０１に印加した高電
圧の電場により当該カソード１０１に引き寄せられ、電
流がショートしてアーク放電が発生する。

【０００６】アーク放電時においては、局所的に大電流
が流れるために、カソードシールド１０３に堆積したタ
ーゲット材料Ａやターゲット板１０２が溶融破壊され、
大小様々な多数の粒子が飛散してアノード表面に設置さ
れた基板上に不均一に付着してしまい、基板が例えば光
磁気ディスク用のものである場合に、ピンホールやバイ
トエラーレートの増加の原因となり、また作製された光
磁気ディスクに腐食等が発生し易くなる。

【０００７】本発明は、上述の様々な課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、スパッタ時
におけるターゲット板とカソードシールドとの間に発生
しがちなアーク放電を抑止してピンホールやバイトエラ
ーレートを低減させ、ターゲット板の使用効率の大幅な
向上を図ることを可能とするスパッタリング装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の対象となるもの
は、基板と、この基板と対向配置されたターゲット板
と、このターゲット板の周縁部に配置されてなるカソー
ドシールドとが設けられてなるスパッタリング装置であ
り、当該スパッタリング装置におけるスパッタの対象と
する上記基板としては、主に円盤状のもの、例えば光デ
ィスク、特に光磁気ディスクを想定している。

【０００９】本発明は、上記カソードシールドが２．０
Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）以上の熱伝導率を有する材料より
なることを特徴とするものである。ここで、当該カソー
ドシールドの材料としては、アルミニウム合金或は無酸
素銅等を用いることが好ましい。アルミニウム合金とし
ては、熱伝導率が２．３５Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）程度の
ものが、無酸素銅としては、熱伝導率が４．０１Ｗ／
（ｃｍ・ｄｅｇ）程度のものが考えられる。

【００１０】また、本発明においては、上記カソードシ
ールドの開口部の内径寸法を、ターゲット板の外径寸法
より小となるようにし、当該カソードシールドの上記タ
ーゲット板の外周部を覆う遮蔽部分の幅を２ｍｍ以上に
形成して上記カソードシールドを構成する。すなわち、
上記カソードシールドがターゲット板の外周部をその上
部から覆い、当該カソードシールドと前記外周部との重
なり部分（遮蔽部分）の幅が２ｍｍ以上とされているこ
とを特徴とする。

【００１１】なお、上記遮蔽部分の幅が２ｍｍより小で
あると、カソードシールドのターゲット板に対する遮蔽
効果が不十分となってアーク放電の抑制が困難となる。

【００１２】さらに、本発明においては、上記カソード
シールドの内周端からターゲット板の外周端までの離間
距離ｄ、及び／又はカソードシールドの上面からターゲ
ット板の上面までの離間距離ｈを、イオンシース厚ｓよ
り小となるように上記カソードシールドを構成する。す
なわち、以下に示す式、ｄ＜ｓ，及び／又は、ｈ＜ｓ・・・（１）を満たすようにカソードシールドを構成することを特徴
とするものである。

【００１３】ここで、上記イオンシース厚（デバイ長）
ｓとは、イオン化したＡｒガスであるプラズマの安定化
が保証される距離のことであり、一般的に以下の式で表
される。

【００１４】ｓ＝Ａ（Ｖin^3/2／ｉd ）^1/2 ・・・（２）ここで、Ａは定数であり、Ａ＝｛８／９ε₀（ｅ／２ｍi ）^1/2｝^1/2 ・・・（３）なお、ｉd はイオン電流密度、ｍi はＡｒイオン質量、
Ｖinは投入電圧であり、ε₀は真空誘電率、ｅは電子電
荷である。

【００１５】この場合、離間距離ｄを、イオンシース厚
ｓの半分の距離より大とすることが望ましい。すなわ
ち、以下に示す式、ｓ／２＜ｄ＜ｓ・・・（４）を満たすようにカソードシールドを構成することが好ま
しい。

【００１６】ここで、離間距離ｄがイオンシース厚ｓの
半分の距離以下であると、ターゲット板の外周部近傍に
おける放電安定性が失われる虞れがある。

【００１７】

【作用】本発明に係るスパッタリング装置においては、
ターゲット板を保護するカソードシールドが２．０Ｗ／
（ｃｍ・ｄｅｇ）以上の熱伝導率を有する材料より構成
されている。

【００１８】ところで、上記カソードシールドは、グロ
ー放電時において、カソードからの輻射熱や電子・荷電
粒子の衝突により加熱され、放電を中止すると熱伝導及
び輻射により冷却される。この放電サイクルにおいて加
熱・冷却を繰り返すことにより、徐々に平均温度が上昇
してゆき、あるときから定常状態となる。この定常状態
におけるカソードシールドの平均温度は、例えばこのカ
ソードシールドの材料が従来よく使用されるステンレス
スチールである場合には１００℃前後となり、放電サイ
クルの変動温度幅は５０〜１００℃となる。

【００１９】このようにカソードシールドの変動温度幅
が大きいと、カソードシールドとこのカソードシールド
に付着したターゲット材料により形成された付着膜との
間の線熱膨張率の相違により、当該ターゲット材料がカ
ソードシールドから剥離脱落する。特に、スパッタが開
始された初期時においては、カソードシールドは温度上
昇時にあるとともに、ターゲット材料が形成段階にあり
不安定な状態であるために、ターゲット材料の剥離脱落
が著しいものとなる。

【００２０】本発明においては、カソードシールドの熱
伝導率が２．０Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）以上と従来カソー
ドシールドの材料として用いられているステンレススチ
ール等のそれと比較して大きいために、上記放熱サイク
ル中に大きな温度変動が起こることがなく、したがって
スパッタ開始初期時においてもカソードシールドに形成
された上記付着膜の剥離脱落が大幅に低減し、アーク放
電が抑止されることになる。

【００２１】また、本発明においては、カソードシール
ドの開口部の内径寸法は、ターゲット板の外径寸法より
小であり、当該カソードシールドの上記ターゲット板の
外周部を覆う遮蔽部分の幅が２ｍｍ以上とされ上記カソ
ードシールドが構成されている。

【００２２】この場合、上記遮蔽部分の存在により、ス
パッタ中にターゲット板が直接プラズマに晒されること
がなくなり、したがってカソードシールドとターゲット
板との間に発生しがちなアーク放電が抑止されることに
なる。

【００２３】さらにまた、本発明においては、カソード
シールドの内周端からターゲット板の外周端までの離間
距離、及び／又はカソードシールドの上面からターゲッ
ト板の上面までの離間距離が、イオンシース厚より小と
して上記カソードシールドが構成されている。

【００２４】このように、イオンシース厚を保たずにこ
のイオンシース厚内に上記カソードシールドを配するこ
とにより、上記離間距離内ではプラズマの安定性が失わ
れ、ターゲット板の外周部における不導体形成等により
発生する局所的なアーク放電が抑制されることになる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係るスパッタリング装置を光
磁気ディスクの誘電膜形成に用いたいくつかの具体的な
実施例を図面を参照しながら説明する。

【００２６】先ず、第１実施例について述べる。この第
１実施例に係るスパッタリング装置は、ターゲット板の
表面にカソード−アノード間に生じる電界と直交する方
向に所定の磁界を印加することによりスパッタリングの
効率を上げ、上記基板上における成膜速度を高くするも
のであり、表面上に上記ターゲット板が配されたカソー
ドの背後に磁石系が設置されてなる、いわゆる平板型マ
グネトロンスパッタリング装置（以下、単に平板型装置
と記す）と称されるものである。

【００２７】具体的に、上記平板型装置は、図１に示す
ように、成膜室である真空チャンバー１と、この真空チ
ャンバー１内の真空状態を制御する真空制御部２と、プ
ラズマ放電用のＤＣ高圧電源３と、この電源３と電源ラ
イン４にて接続されているスパッタリングカソード部５
と、上記スパッタリングカソード部５と所定距離をもっ
て対向配置されているアノード６と、スパッタガスであ
るＡｒ等を真空チャンバー１内に供給するためのスパッ
タガス供給部７とから構成されている。

【００２８】上記スパッタリングカソード部５は、図２
に示すように、負電極として機能するＳｉ等のターゲッ
ト材料よりなるターゲット板１１と、このターゲット板
１１が載置固定されるバッキングプレート１２と、この
バッキングプレート１２の背後に配された磁石系１３
と、上記バッキングプレート１２に設置された上記ター
ゲット板１１の外周部近傍に設けられたカソードシール
ド（ダークスペースシールド）１４とから構成されてい
る。そして、上記ターゲット板１１と正電極として機能
する上記アノード６とにより一対の電極が構成され、ア
ノード６上にはスパッタリングカソード部５と対向して
被成膜体である光ディスク等、ここでは光磁気ディスク
の基板８が設置されている。

【００２９】上記カソードシールド１４は、ターゲット
板１１以外のものがスパッタされることを防止するため
に設けられたものであり、ターゲット板１１の周縁部か
ら若干離間した箇所に略々リング状にターゲット板１１
を包囲するように設けられている。

【００３０】上記平板型装置を使用するに際しては、先
ず上記真空チャンバー１内を真空制御部２により十分良
い真空状態、例えば１Ｐａ以下とする。その後、スパッ
タガス供給部７より真空チャンバー１内にスパッタガ
ス、例えばＡｒ＋Ｎ₂ガスを所要の圧力となるまで導入
する。この状態にて上記電源３よりバッキングプレート
１１、即ちターゲット板１２に所定の負電位を印加す
る。すると一対の電極であるバッキングプレート１１−
アノード６間に電界が生じ、グロー放電が起こってイオ
ン化したＡｒガスがターゲット板１２をスパッタリング
する。その結果、上記ターゲット板１２からターゲット
材料が原子等の状態となって叩き出され、このターゲッ
ト材料がターゲット板１２と対向して配置されたアノー
ド６表面に設置された上記基板８の表面に堆積してＳｉ
Ｎよりなる誘電体の薄膜が形成される。

【００３１】ところで、一般に、スパッタ時にカソード
シールドにターゲット材料が堆積して放電毎にこのター
ゲット材料が剥離脱落し易くなり、電流がショートして
アーク放電が発生して光磁気ディスクのバイトエラーレ
ートが悪化する。図３に示すように、このアーク放電数
（回／分）が増大するにつれてバイトエラーレートもま
た増加することが分かっている。

【００３２】この場合、図４に示すように、ターゲット
板の使用開始時が最もバイトエラーレートが大きく、使
用するに従って良好となり、更に使用を続けてターゲッ
ト板の寿命に近づくにつれて再び悪化してゆく。

【００３３】これは、以下に示す理由によるものである
と考えられる。すなわち、上記カソードシールドは、グ
ロー放電時において、カソードからの輻射熱や電子・荷
電粒子の衝突により加熱され、放電を中止すると熱伝導
及び輻射により冷却される。この放電サイクルにおいて
加熱・冷却を繰り返すことにより、徐々に平均温度が上
昇してゆき、あるときから定常状態となる。この定常状
態におけるカソードシールドの平均温度は、例えばこの
カソードシールドの材料が従来よく使用されるステンレ
ススチールである場合には１００℃前後となり、放電サ
イクルの変動温度幅は５０〜１００℃となる。

【００３４】このようにカソードシールドの変動温度幅
が大きいと、カソードシールドとこのカソードシールド
に付着したターゲット材料により形成された付着膜との
間の線熱膨張率の相違により、当該ターゲット材料がカ
ソードシールドから剥離脱落する。特に、スパッタが開
始された初期時においては、カソードシールドは温度上
昇時にあるとともに、ターゲット材料による付着膜が形
成段階にあり不安定な状態であるために、ターゲット材
料の剥離脱落が著しいものとなる。

【００３５】一般に、上記カソードシールドの材料とし
ては、ステンレススチールが使用されている。このステ
ンレススチールは、導電性を有し数百度までの耐久性が
あり、且つガスの放出量が少ないという特徴を有してお
り、一定の材料要求特性を満たしている。ところが、カ
ソードシールドに付着したターゲット材料（ここではＳ
ｉとする）により形成された上記付着膜の線熱膨張率は
１×１０^-6（１／℃）前後であるのに対し、上記ステン
レススチールの線熱膨張率は１０×１０^-6（１／℃）前
後と上記付着膜の１０倍程の値である。したがって、ス
パッタ中、特にその開始時において、上記付着膜には大
きな圧縮応力が加わって剥離脱落が発生する。

【００３６】そこで、スパッタ時におけるカソードシー
ルドの温度上昇を抑える方法として、当該カソードシー
ルドの熱伝導率を向上させることが考えられる。本第１
実施例においては、カソードシールド１４の材料とし
て、熱伝導率が２．０Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）以上のもの
を用いる。

【００３７】ここで、１つの実験例について説明する。
この実験は、カソードシールドの材料として、熱伝導率
がそれぞれ０．１４〜０．２５，１．２０，２．３５，
及び４．０１Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）であるステンレスス
チール，真ちゅう，アルミニウム合金，及び無酸素銅の
４種のサンプル１〜４を用いて、スパッタ開始直後から
の平均のバイトエラーレートの変化について調べたもの
である。

【００３８】上記実験の結果としては、１０ｋＷＨ経過
時でのサンプル１，２については、３×１０^-4（３００
×１０^-6），６×１０^-5（６０×１０^-6）であったのに
対して、サンプル３，４については、２×１０^-6，３×
１０^-6となった。このように、熱伝導率が２．０Ｗ／
（ｃｍ・ｄｅｇ）以上であるサンプル３，４について
は、光磁気ディスクのバイトエラーレートの概ねのスペ
ックである５×１０^-5より低値であり、ターゲット板の
使用効率が極めて高いものであることが分かった。

【００３９】なお、サンプル３を用いた際の５ｋｗＨ〜
２５０ｋｗＨ間の平均のバイトエラーレートを上記図４
に示す。このように、サンプル３については、プレスパ
ッタ時間を５ｋｗＨとすることにより上記スペックを満
たすようになる。

【００４０】このように、本第１実施例においては、カ
ソードシールド１４の熱伝導率が２．０Ｗ／（ｃｍ・ｄ
ｅｇ）以上と従来カソードシールドの材料として用いら
れているステンレススチール等のそれと比較して大きい
ために、上記放熱サイクル中に大きな温度変動が起こる
ことがなく、したがってスパッタ開始初期時においても
カソードシールド１４に形成された付着膜の剥離脱落が
大幅に低減し、アーク放電が抑止されることになる。

【００４１】なお、図５に示すように、ターゲット板１
１近傍にて発生した放射熱は、カソードシールド１４を
伝わりこのカソードシールド１４の連結部１５を通して
真空チャンバー１の壁面を拡散してゆく。したがって、
上記連結部１５にもカソードシールド１４と同様に熱伝
導率の良い材質を用いることにより、さらに上記カソー
ドシールド１４の温度上昇を抑制することが可能とな
る。

【００４２】さらに、上記連結部１５の近傍に冷却機構
１６を設け、この冷却機構１６に冷却水を循環させるこ
とにより更に温度上昇を抑制することもできる。

【００４３】このように、本第１実施例においては、ス
パッタ時におけるターゲット板１１とカソードシールド
１４との間に発生しがちなアーク放電が抑止されてピン
ホールやバイトエラーレートが低減され、ターゲット板
１１の使用効率の大幅な向上を図ることが可能となる。

【００４４】次いで、本発明の第２実施例について説明
する。この第２実施例に係るスパッタリング装置は、上
記第１実施例のそれとほぼ同様の構成を有するが、その
構成要素であるカソードシールド１４が異なる。なお、
上記第１実施例と対応する部材等については同符号を記
す。

【００４５】すなわち、本第２実施例に係るスパッタリ
ング装置において、そのスパッタリングカソード部５付
近の様子は、図６に示すように、カソードシールド１４
の開口部１４ａの内径寸法が、ターゲット板１１の外径
寸法より小となるようにされ、当該カソードシールド１
４の上記ターゲット板１１の外周部を覆う遮蔽部分２１
の幅を２ｍｍ以上に形成して上記カソードシールド１４
が構成されている。すなわち、図７に示すように、カソ
ードシールド１４がターゲット板１１の外周部をその上
部から覆い、当該カソードシールド１４と前記外周部と
の重なり部分（遮蔽部分２１）の幅が２ｍｍ以上とされ
ている。

【００４６】ここで、１つの実験例について説明する。
この実験は、カソードシールド１４の上記遮蔽部分２１
の幅を変化させた際の平均のバイトエラーレートを測定
したものである。

【００４７】上記実験の結果としては、図８に示すよう
に、遮蔽部分２１の幅がほぼ０．５ｍｍを越えたあたり
からバイトエラーレートは１０^-6のオーダーとなり、ほ
ぼ２ｍｍで最小値となり、その後は大きな変化を示すこ
とはなかった。

【００４８】したがって、上記遮蔽部分２１の存在によ
り、スパッタ中にターゲット板１１が直接プラズマに晒
されることがなくなり、したがってカソードシールド１
４とターゲット板１１との間に発生しがちなアーク放電
が抑止されることが分かる。

【００４９】なお、上記遮蔽部分２１の幅が２ｍｍより
小であると、ターゲット板１１の遮蔽効果が不十分とな
ってアーク放電の抑制が困難となる。

【００５０】このように、本第２実施例においては、上
記第１実施例と同様に、スパッタ時におけるターゲット
板１１とカソードシールド１４との間に発生しがちなア
ーク放電が抑止されてピンホールやバイトエラーレート
が低減され、ターゲット板１１の使用効率の大幅な向上
を図ることが可能となる。

【００５１】次いで、本発明の第３実施例について説明
する。この第３実施例に係るスパッタリング装置は、上
記第１実施例のそれとほぼ同様の構成を有するが、その
構成要素であるカソードシールド１４が異なる。なお、
上記第１実施例と対応する部材等については同符号を記
す。

【００５２】すなわち、本第３実施例に係るスパッタリ
ング装置において、そのスパッタリングカソード部５付
近の様子は、図９に示すように、カソードシールド１４
の内周端からターゲット板１１の外周端までの離間距離
ｄ、及び／又はカソードシールドの上面からターゲット
板の上面までの離間距離ｈが、イオンシース厚ｓより小
（ｄ，ｈ＜ｓ）となるように、特に上記離間距離ｄにつ
いてはイオンシース厚ｓの半分の距離より大（ｓ／２＜
ｄ＜ｓ）となるように上記カソードシールド１４が構成
されている。ここで、上記イオンシース厚（デバイ長）
ｓとは、イオン化したＡｒガスであるプラズマの安定化
が保証される距離のことである。

【００５３】ここで、１つの実験例について説明する。
この実験は、カソードシールド１４の上記各離間距離
ｄ，ｈを変化させた際のアーク放電数（回／分）を測定
したものである。なお、この実験においては、アルミニ
ウム合金を材料とする同一のカソードシールド１４であ
るサンプル１，２を用い、使用時間を変えて測定した。
このとき、投入電力（ＤＣによる）はどちらも４．２ｋ
Ｗ、印加電圧はそれぞれ７００Ｖ及び６８０Ｖ、供給し
た電流はそれぞれ１．２ｍＡ及び１．３ｍＡ、ガス圧は
どちらも６．０ｍＴｏｒｒとした。但し、サンプル１は
５ｋＷＨ、サンプル２は２０ｋＷＨ使用したものであ
る。

【００５４】上記実験の結果としては、図１０及び図１
１に示すように、上記離間距離ｄ，ｈともにほぼ１ｍｍ
以下（離間距離ｈについてはほぼ±１ｍｍ以内）となる
と、１分間のアーク放電数が１０回以下となってほぼ無
視し得る程度のものとなることが分かる。

【００５５】このとき、バイトエラーレートとアーク放
電数（回／分）との関係を調べたところ、図１２及び図
１３に示すように、離間距離ｄを２．０ｓとしたときに
は平均のバイトエラーレートが１．０６×１０^-5であっ
たのに対し、離間距離ｄを０．８ｓとしたときには平均
のバイトエラーレートが３．５×１０^-6と大幅に向上し
た。

【００５６】このとき、上記図９に示すように、離間距
離ｄが０．２ｍｍ程度となると、ターゲット板１１の近
傍におけるグロー放電の安定性が失われることになるた
め、アーク放電を抑制し得る範囲として、０．５（ｍ
ｍ）＜ｄ＜１．０（ｍｍ）、ｈ＜１．０（ｍｍ）とすれ
ば良い。

【００５７】なお、この実験の条件下では、イオンシ−
ス厚ｓは、上記（２）式から、ほぼ１．１ｍｍとなる。
したがって、このイオンシ−ス厚で規格化すると、ｓ／
２＜ｄ＜ｓ、ｈ＜ｓが最適範囲となる。

【００５８】上記のように、イオンシース厚ｓを保たず
にこのイオンシース厚ｓ内に上記カソードシールド１４
を配することにより、上記離間距離ｄ，ｈ内ではプラズ
マの安定性が失われ、ターゲット板１１の外周部におけ
る不導体形成等により発生する局所的なアーク放電が抑
制されることになる。

【００５９】このように、本第３実施例においても、上
記第１実施例と同様に、スパッタ時におけるターゲット
板１１とカソードシールド１４との間に発生しがちなア
ーク放電が抑止されてピンホールやバイトエラーレート
が低減され、ターゲット板１１の使用効率の大幅な向上
を図ることが可能となる。

【００６０】

【発明の効果】上記から明かなように、本発明に係るス
パッタリング装置によれば、スパッタ時におけるターゲ
ット板とカソードシールドとの間に発生しがちなアーク
放電が抑止されてピンホールやバイトエラーレートが低
減され、ターゲット板の使用効率の大幅な向上を図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るスパッタリング装置を示す模
式図である。

【図２】上記スパッタリング装置の構成要素であるスパ
ッタリングカソード部付近の様子を模式的に示す断面図
である。

【図３】アーク放電数とバイトエラーレート（ＢＥＲ）
との関係を示す特性図である。

【図４】ターゲット板の使用時間とバイトエラーレート
との関係を示す特性図である。

【図５】第１実施例に係るスパッタリング装置の他の例
の構成要素であるスパッタリングカソード部付近の様子
を示す模式図である。

【図６】第２実施例に係るスパッタリング装置の構成要
素であるスパッタリングカソード部付近の様子を模式的
に示す断面図である。

【図７】第２実施例に係るスパッタリング装置の構成要
素であるスパッタリングカソード部のカソードシールド
付近の様子を模式的に示す断面図である。

【図８】カソードシールドの上記遮蔽部分の幅（Ｘ）と
バイトエラーレートとの関係を示す特性図である。

【図９】第３実施例に係るスパッタリング装置の構成要
素であるスパッタリングカソード部付近の様子を模式的
に示す断面図である。

【図１０】離間距離ｄとアーク放電数との関係を示す特
性図である。

【図１１】離間距離ｈとアーク放電数との関係を示す特
性図である。

【図１２】離間距離ｄが２．０ｓのときのバイトエラー
レートとアーク放電数との関係を示す特性図である。

【図１３】離間距離ｄが０．８ｓのときのバイトエラー
レートとアーク放電数との関係を示す特性図である。

【図１４】従来のスパッタリング装置の構成要素である
スパッタリングカソード部のカソードシールド付近の様
子を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１真空チャンバー２真空制御部３電源４電源ライン５スパッタリングカソード部６アノード７スパッタガス供給部８基板１１ターゲット板１２バッキングプレート１３磁石系１４カソードシールド１５連結部１６冷却機構２１遮蔽部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者末永敏幸東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板と対向配置されたター
ゲット板と、このターゲット板の周縁部に配置されてな
るカソードシールドとを有し、上記カソードシールドが２．０Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）以
上の熱伝導率を有する材料よりなることを特徴とするス
パッタリング装置。
【請求項２】カソードシールドがアルミニウム合金或
は無酸素銅よりなることを特徴とする請求項１記載のス
パッタリング装置。
【請求項３】基板と、この基板と対向配置されたター
ゲット板と、このターゲット板の周縁部に配置されてな
るカソードシールドとを有し、上記カソードシールドの開口部の内径寸法はターゲット
板の外径寸法より小であり、当該カソードシールドの上
記ターゲット板の外周部を覆う遮蔽部分の幅が２ｍｍ以
上であることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項４】基板と、この基板と対向配置されたター
ゲット板と、このターゲット板の周縁部に配置されてな
るカソードシールドとを有し、上記カソードシールドの内周端からターゲット板の外周
端までの離間距離、及び／又はカソードシールドの上面
からターゲット板の上面までの離間距離が、イオンシー
ス厚より小であることを特徴とするスパッタリング装
置。
【請求項５】カソードシールドの内周端からターゲッ
ト板の外周端までの離間距離が、イオンシース厚の半分
の距離より大であることを特徴とする請求項４記載のス
パッタリング装置。
【請求項６】ターゲット板が円盤状であることを特徴
とする請求項１，２，３，４，又は５記載のスパッタリ
ング装置。
【請求項７】ターゲット板が光ディスク用の基板であ
ることを特徴とする請求項６記載のスパッタリング装
置。