JPS5813622B2 - マグネトロン型スパッタ装置 - Google Patents
マグネトロン型スパッタ装置Info
- Publication number
- JPS5813622B2 JPS5813622B2 JP54054986A JP5498679A JPS5813622B2 JP S5813622 B2 JPS5813622 B2 JP S5813622B2 JP 54054986 A JP54054986 A JP 54054986A JP 5498679 A JP5498679 A JP 5498679A JP S5813622 B2 JPS5813622 B2 JP S5813622B2
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- JP
- Japan
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- target
- sputtering
- magnet
- type sputtering
- magnetron type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
- H01J37/3408—Planar magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00013—Fully indexed content
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマグネトロン型スパツタ装置に関し、特にター
ゲットの材料を改良したマグネトロン型スパツタ装置に
係るものである。
ゲットの材料を改良したマグネトロン型スパツタ装置に
係るものである。
近年、無公害なメッキ方法として、蒸着法、イオンプレ
ーテイング法、スパッタリング法などの真空メッキ法が
盛んに用いられるようになってきた。
ーテイング法、スパッタリング法などの真空メッキ法が
盛んに用いられるようになってきた。
これらの方法は、いずれの場合でもメッキ基板の表面温
度が上昇し、特にプラスチックなどをメッキ基板とする
場合には、基板を劣化される問題があった。
度が上昇し、特にプラスチックなどをメッキ基板とする
場合には、基板を劣化される問題があった。
このうち、スパッタリング法は不活性ガスの低真空中で
グロー放電を行なったとき、その放電で陰極（ターゲッ
ト）の金属が陽イオンの衝撃によりたたき出されて、メ
ッキ基板の表面に付着するもので、合金の組成を変える
ことなくメッキ皮膜が得られ、しかも高融点材のメッキ
も可能であるという特色を有している。
グロー放電を行なったとき、その放電で陰極（ターゲッ
ト）の金属が陽イオンの衝撃によりたたき出されて、メ
ッキ基板の表面に付着するもので、合金の組成を変える
ことなくメッキ皮膜が得られ、しかも高融点材のメッキ
も可能であるという特色を有している。
しかしこの方法はスパツタ速度が遅く、作業圧力が高い
上、前述の如くメッキ基板の表面温度が上昇するといっ
た欠点があるため、限られた分野でしか応用されていな
かった。
上、前述の如くメッキ基板の表面温度が上昇するといっ
た欠点があるため、限られた分野でしか応用されていな
かった。
この点を改善するため、ターゲットの裏面に磁石を配置
して放電空間に於ける電界に直交した磁界をかけるよう
にしたマグネトロン型のスパツタ装置が開発された。
して放電空間に於ける電界に直交した磁界をかけるよう
にしたマグネトロン型のスパツタ装置が開発された。
この装置は放電に伴って生成された電子が磁界により曲
げられて、ドリフト運動を行なうようにして、陰極（タ
ーゲット）に対向して配置されたメッキ基板に電子が流
入するのを防止して、メッキ基板の温度上昇を抑えるよ
うにしたものである。
げられて、ドリフト運動を行なうようにして、陰極（タ
ーゲット）に対向して配置されたメッキ基板に電子が流
入するのを防止して、メッキ基板の温度上昇を抑えるよ
うにしたものである。
しかもこの装置は磁力線がターゲット表面近傍で長い連
続軌道を持ち高い密度の電子雲が形成されるため、低い
圧力においても効率良く気体を電離でき、大電力を投入
してもメッキ基板の温度上昇が抑えられるので、蒸着に
近い高速スパツタが可能で、プラスチックなど熱損傷を
受け易いメッキ基板に良好なメッキ皮膜を形成すること
ができる。
続軌道を持ち高い密度の電子雲が形成されるため、低い
圧力においても効率良く気体を電離でき、大電力を投入
してもメッキ基板の温度上昇が抑えられるので、蒸着に
近い高速スパツタが可能で、プラスチックなど熱損傷を
受け易いメッキ基板に良好なメッキ皮膜を形成すること
ができる。
しかしながら、このマグネット型スパツタ装置のターゲ
ットは、その材料として強磁性体を使用しないことが常
識とされていた。
ットは、その材料として強磁性体を使用しないことが常
識とされていた。
この理由はターゲットの表面近傍に磁力線が存在するこ
とが低温高速スパツタを行なうための要件であることか
ら、鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性体でターゲッ
トを構成すると、磁力線がこの中を通り、外部に出にく
くなると考えられていたためである。
とが低温高速スパツタを行なうための要件であることか
ら、鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性体でターゲッ
トを構成すると、磁力線がこの中を通り、外部に出にく
くなると考えられていたためである。
しかもターゲットはスパツタ材料で構成されていること
から、形成されるメッキ皮膜は磁石に吸引されない材料
で、その上比較的成形性に優れた材料に限定されていた
。
から、形成されるメッキ皮膜は磁石に吸引されない材料
で、その上比較的成形性に優れた材料に限定されていた
。
またターゲットはこれ自体がスパツタ材料で構成されて
いることからメッキの進行と共に消費されて行き、適宜
、新たなターゲットを取付けなければならず作業性が悪
かった。
いることからメッキの進行と共に消費されて行き、適宜
、新たなターゲットを取付けなければならず作業性が悪
かった。
本発明は、かかる点に鑑み、強磁性体を始めとして、あ
らゆる材料のスパッタリングが可能で、しかも低温高速
のスパッタリングが可能なマグネトロン型スパツタ装置
を提供することを目的とするものである。
らゆる材料のスパッタリングが可能で、しかも低温高速
のスパッタリングが可能なマグネトロン型スパツタ装置
を提供することを目的とするものである。
以下本発明を図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すもので、図において１
はターゲットで、このターゲット１の裏面にＥ字形状を
なす磁石２が設けられ、更にこの磁石２を支持するよう
にカバー３が取付けられている。
はターゲットで、このターゲット１の裏面にＥ字形状を
なす磁石２が設けられ、更にこの磁石２を支持するよう
にカバー３が取付けられている。
更にこのカバー３は絶縁碍子４を介して真空壁５の開口
部に取付けられ、この真空壁５により大気側６と内部の
真空側７とを隔離している。
部に取付けられ、この真空壁５により大気側６と内部の
真空側７とを隔離している。
また前記磁石２にはカバー３を通して冷却水の流入管８
と流出管９とが設けられ、磁石２を常時冷却するように
なっている。
と流出管９とが設けられ、磁石２を常時冷却するように
なっている。
１０は陰極となるターゲット１に対向して前置された陽
極で、電源１１を介して陰極側の磁石２に接続されてい
る。
極で、電源１１を介して陰極側の磁石２に接続されてい
る。
なお図において１２はメッキ基板、１３はこのメッキ基
板１２の表面に形成されたメツキ皮膜、１４は磁力線、
１５はガスケットを夫々示す。
板１２の表面に形成されたメツキ皮膜、１４は磁力線、
１５はガスケットを夫々示す。
前記ターゲット１は鉄、ニッケル、コバルト、またはこ
れらの合金からなる強磁性体で構成され、また磁石２と
しては、例えばサマリウムコバルト、磁石のような強力
な磁力を持つものを用いる。
れらの合金からなる強磁性体で構成され、また磁石２と
しては、例えばサマリウムコバルト、磁石のような強力
な磁力を持つものを用いる。
上記マグネトロン型スパツタ装置において、その作用を
説明すると、先ず装置内を低真空にして、アルゴンガス
を導入し、所定の内圧に保持する。
説明すると、先ず装置内を低真空にして、アルゴンガス
を導入し、所定の内圧に保持する。
一方、磁石２によりターゲット１の磁気飽和値以上の磁
場を与えると、第１図に破線で示すように、ターゲット
１の表面近傍に磁力線１４による磁界が形成される。
場を与えると、第１図に破線で示すように、ターゲット
１の表面近傍に磁力線１４による磁界が形成される。
この状態で電源１１により陰極となるターゲット１と陽
極１０との間に電圧を印加すると、グロー放電が生じて
ターゲット１を構成するスパツタ材料が陽イオンの衝撃
によりたたき出され、メッキ基板１２の表面に付着して
強磁性体のメッキ皮膜１３が形成される。
極１０との間に電圧を印加すると、グロー放電が生じて
ターゲット１を構成するスパツタ材料が陽イオンの衝撃
によりたたき出され、メッキ基板１２の表面に付着して
強磁性体のメッキ皮膜１３が形成される。
このように、従来はターゲット１を強磁性体で構成する
と、磁力線１４がこの中を通り、外部に出なくなるため
、生成された電子が磁界により曲げられず、メッキ基板
１２に流入してこの温度を上昇させるため、プラスチッ
クなど熱損傷を受け易いメッキ基板１２に強磁性体のメ
ッキ皮膜１３が形成できないと考えられていた。
と、磁力線１４がこの中を通り、外部に出なくなるため
、生成された電子が磁界により曲げられず、メッキ基板
１２に流入してこの温度を上昇させるため、プラスチッ
クなど熱損傷を受け易いメッキ基板１２に強磁性体のメ
ッキ皮膜１３が形成できないと考えられていた。
しかしながら、本発明では磁石２をターゲット１の裏面
に該ターゲット１の表面上部の磁極中間点でターゲット
１面に平行に１００ガウス以上の磁界となるように配設
することにより、ターゲット１を強磁性体から形成した
場合でも、マグネトロンスパツタが可能であることが確
認された。
に該ターゲット１の表面上部の磁極中間点でターゲット
１面に平行に１００ガウス以上の磁界となるように配設
することにより、ターゲット１を強磁性体から形成した
場合でも、マグネトロンスパツタが可能であることが確
認された。
この場合、ターゲット１の表面上部の磁界中間点でのタ
ーゲット面に平行な磁界（真空度１×１０−２Ｔｏｒｒ
以下）が１００ガウス未満にすると、強磁性体からなる
ターゲットによるマグネトロンスパツタが行なえなくな
る。
ーゲット面に平行な磁界（真空度１×１０−２Ｔｏｒｒ
以下）が１００ガウス未満にすると、強磁性体からなる
ターゲットによるマグネトロンスパツタが行なえなくな
る。
次に本発明の具体的な実施例について説明する。
第１図に示すマグネトロン型スパツタ装置においてター
ゲット１を強磁性体ニッケルで構成し、肉厚を２・５ｍ
ｍ，外径１２５ｍｍφの円板状とした。
ゲット１を強磁性体ニッケルで構成し、肉厚を２・５ｍ
ｍ，外径１２５ｍｍφの円板状とした。
また装置内を真空にしてアルゴンガスを導入し、そのア
ルゴン分圧を２×１０ ”Ｔｏｒｒとし、直流電圧４
５０■、電流５Ａの電力を与えた。
ルゴン分圧を２×１０ ”Ｔｏｒｒとし、直流電圧４
５０■、電流５Ａの電力を与えた。
この場合、ターゲット１の表面に形成された平行な磁界
は４００ガウスとなった。
は４００ガウスとなった。
またメッキ基板１２としてプラスチック板を用い、メッ
キ基板１２とターゲット１の距離を１００ｍｍとして、
スパッタリングを行なったところ、プラスチック板の表
面に１４００オングストローム／分の成膜速度で良好な
ニッケルメッキ皮膜が形成され、またプラスチック板の
表面には何ら熱変形が認められなかった。
キ基板１２とターゲット１の距離を１００ｍｍとして、
スパッタリングを行なったところ、プラスチック板の表
面に１４００オングストローム／分の成膜速度で良好な
ニッケルメッキ皮膜が形成され、またプラスチック板の
表面には何ら熱変形が認められなかった。
以上説明した如く、本発明に係るマグネトロン型スパツ
タ装置によれば、従来、不可能とされていた強磁性体を
始め、あらゆる金属材料の低温高速スパッタリングを行
なうことができる等顕著な効果を有する。
タ装置によれば、従来、不可能とされていた強磁性体を
始め、あらゆる金属材料の低温高速スパッタリングを行
なうことができる等顕著な効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示すマグネトロン型スパツ
タ装置の正面図である。 １・・・ターゲット、２・・・磁石、３・・・カバー、
５・・・真空壁、１０・・・陽極、１１・・・電源、１
２・・・メッキ基板、１３・・・メッキ皮膜、１４・・
・磁力線。
タ装置の正面図である。 １・・・ターゲット、２・・・磁石、３・・・カバー、
５・・・真空壁、１０・・・陽極、１１・・・電源、１
２・・・メッキ基板、１３・・・メッキ皮膜、１４・・
・磁力線。
Claims (1)
- １ ターゲットの裏面に磁石を設けたマグネトロン型ス
パツタ装置において、前記ターゲットを鉄、ニッケル、
コバルトまたはこれらの合金などの強磁性体で形成し、
かつ前記磁石をターゲットの裏面に該ターゲットの表面
上部の磁極中間点でターゲット面に平行に１００ガウス
以上の磁界となるように配設したことを特徴とするマグ
ネトロン型スパツタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54054986A JPS5813622B2 (ja) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | マグネトロン型スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54054986A JPS5813622B2 (ja) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | マグネトロン型スパッタ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19207282A Division JPS5943548B2 (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | マグネトロン型スパッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55148769A JPS55148769A (en) | 1980-11-19 |
| JPS5813622B2 true JPS5813622B2 (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=12985962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54054986A Expired JPS5813622B2 (ja) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | マグネトロン型スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813622B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5625967A (en) * | 1979-08-08 | 1981-03-12 | Anelva Corp | Sputtering electrode of sputtering apparatus |
| JPS5760538A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-12 | Seiko Epson Corp | Manufacture for magnetic recording medium |
| CH649578A5 (de) * | 1981-03-27 | 1985-05-31 | Ulvac Corp | Hochgeschwindigkeits-kathoden-zerstaeubungsvorrichtung. |
| JP5570359B2 (ja) * | 2010-09-10 | 2014-08-13 | キヤノンアネルバ株式会社 | ロータリージョイント、及びスパッタリング装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5023382A (ja) * | 1973-07-05 | 1975-03-13 | ||
| JPS5424231A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-23 | Motorola Inc | Method and apparatus for magnetronnsputtering ferro magnetic materials |
-
1979
- 1979-05-04 JP JP54054986A patent/JPS5813622B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5023382A (ja) * | 1973-07-05 | 1975-03-13 | ||
| JPS5424231A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-23 | Motorola Inc | Method and apparatus for magnetronnsputtering ferro magnetic materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55148769A (en) | 1980-11-19 |
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