JPS58189371A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
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- JPS58189371A JPS58189371A JP7024682A JP7024682A JPS58189371A JP S58189371 A JPS58189371 A JP S58189371A JP 7024682 A JP7024682 A JP 7024682A JP 7024682 A JP7024682 A JP 7024682A JP S58189371 A JPS58189371 A JP S58189371A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- targets
- target
- substrate
- opposing
- sputtering
- Prior art date
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- Granted
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、＾空槽内でターゲットをスパッタリングして
基板上に核ターゲットに対応した組成の￥ＩＩ膜を形成
するようにしたｍスパッタ装置に関し、更に詳しくは薄
膜の大型化！に適したスパッタ装置に関する。
基板上に核ターゲットに対応した組成の￥ＩＩ膜を形成
するようにしたｍスパッタ装置に関し、更に詳しくは薄
膜の大型化！に適したスパッタ装置に関する。
近年、研究、開発の盛んな超ＬＳＩ 、光通信用機能デ
バイス、超＾密度記鋒用素子などで社、真空蒸着法では
とても作、製できないような高融点あるいは活性的な材
料の膜をその組成２寸法。
バイス、超＾密度記鋒用素子などで社、真空蒸着法では
とても作、製できないような高融点あるいは活性的な材
料の膜をその組成２寸法。
特性を制御しながら作製するという強いｉ！望があり、
どのような材料でもほとんどの基板上に膜形成ができる
技術としてスパッタ法が見直され、その欠点の克服の九
めに精力的な研究、開発がなされている。そして、その
方向は高速化。
どのような材料でもほとんどの基板上に膜形成ができる
技術としてスパッタ法が見直され、その欠点の克服の九
めに精力的な研究、開発がなされている。そして、その
方向は高速化。
低温化にあり、マグネトロンスパッタ法婢既に多くの提
案がある。
案がある。
本発明堪の一人も、先に高速、低温のスノくツタができ
る上、磁性材料にも適用できるスノくツタ方式として対
向ターゲット式スパッタ装偽、を提振した（「応用−理
」第４８巻第６号（１ｗ７ｖ）Ｐ５５８〜ｐｓｓｅ ）
。この対向ターゲット式スノζツタ装置は＠１図に示す
ように構成される。すなわら、従来の＾空槽内に基板と
ターゲットを対向させた２極スパツタ値置とＪ４なり、
真空槽１０内ｉｃ一対のターゲットＴＡ、 ＴＢ を
スノ（ツタされるスパッタ面ＴＡｓ、 ＴＢ−が空間を
隔てて平行に対面するように配置すると共に、基板２０
はターグツ） ＴＡ、 ＴＢ の側方に設けた基板ホ
ルダー２１によりターゲットＴＡ、 ＴＢ の空間の
側方に＃空間に対面するように配置する。そして、真空
槽１０の回りに設けたコイル３０によ抄スパッタ面ＴＡ
ｓ、 Ｔｌ１ｓ Ｋ垂直な方向の磁界■を発生させる
ようにしである。なお、図のＩＩＡ、 ＩＩＢ 、は
鉄からなるターゲットホルダー、１２Ａ、 １２Ｂは保
−のためのシールドである。
る上、磁性材料にも適用できるスノくツタ方式として対
向ターゲット式スパッタ装偽、を提振した（「応用−理
」第４８巻第６号（１ｗ７ｖ）Ｐ５５８〜ｐｓｓｅ ）
。この対向ターゲット式スノζツタ装置は＠１図に示す
ように構成される。すなわら、従来の＾空槽内に基板と
ターゲットを対向させた２極スパツタ値置とＪ４なり、
真空槽１０内ｉｃ一対のターゲットＴＡ、 ＴＢ を
スノ（ツタされるスパッタ面ＴＡｓ、 ＴＢ−が空間を
隔てて平行に対面するように配置すると共に、基板２０
はターグツ） ＴＡ、 ＴＢ の側方に設けた基板ホ
ルダー２１によりターゲットＴＡ、 ＴＢ の空間の
側方に＃空間に対面するように配置する。そして、真空
槽１０の回りに設けたコイル３０によ抄スパッタ面ＴＡ
ｓ、 Ｔｌ１ｓ Ｋ垂直な方向の磁界■を発生させる
ようにしである。なお、図のＩＩＡ、 ＩＩＢ 、は
鉄からなるターゲットホルダー、１２Ａ、 １２Ｂは保
−のためのシールドである。
従って、図示省略した排気系により排気口４０を通して
真空槽１０内を排気し九後、図示省略し走ガス導入系か
ら導入口ＳＯを通してアルゴン岬のスパッタガスを導入
し、図示の如く直流電源からなるスパッタ電源６０によ
りシールド１２Ａ 、 １２Ｂ従って真空槽１０を陽極
（接地）に、ターゲットＴＡ、ＴＢを陰極にしてスパッ
タ電力を供給し、コイル３０により前述ＯＳ界Ｈを発生
させることによりスパッタが行なわれ、基板２０上にタ
ーグツ） ＴＡ、ＴＢ Ｋ対応し九組成の薄膜が形成さ
れる。
真空槽１０内を排気し九後、図示省略し走ガス導入系か
ら導入口ＳＯを通してアルゴン岬のスパッタガスを導入
し、図示の如く直流電源からなるスパッタ電源６０によ
りシールド１２Ａ 、 １２Ｂ従って真空槽１０を陽極
（接地）に、ターゲットＴＡ、ＴＢを陰極にしてスパッ
タ電力を供給し、コイル３０により前述ＯＳ界Ｈを発生
させることによりスパッタが行なわれ、基板２０上にタ
ーグツ） ＴＡ、ＴＢ Ｋ対応し九組成の薄膜が形成さ
れる。
この際、前述の構成によりスパッタ面ＴＡｓ。
ＴＢｓ Ｋ垂直に磁界が印加されているので、対向する
ターゲットＴＡ、ＴＩ間の空間内に高エネルギー電子が
閉じ込められ、ここでのスパッタガスのイオン化が促進
されてスパッタ速度が高くなり高速の膜形成ができる。
ターゲットＴＡ、ＴＩ間の空間内に高エネルギー電子が
閉じ込められ、ここでのスパッタガスのイオン化が促進
されてスパッタ速度が高くなり高速の膜形成ができる。
その上、基板２０は従来のスパッタ装置の如くターゲッ
トに対向せずターグツ） ’ｒＡ、Ｔｌｌの側方に配置
されているので、基板２Ω上への高いエネルギーを有す
るイオンや電子の衝突が＃１とんどなくなり、かつター
グツ） ＴＡ、ＴＢからの熱輻射も小さく基板温度の上
昇の小さい、よって低温の膜形成ができる。
トに対向せずターグツ） ’ｒＡ、Ｔｌｌの側方に配置
されているので、基板２Ω上への高いエネルギーを有す
るイオンや電子の衝突が＃１とんどなくなり、かつター
グツ） ＴＡ、ＴＢからの熱輻射も小さく基板温度の上
昇の小さい、よって低温の膜形成ができる。
更に磁界は全体としてターゲットＴＡ、τＢの垂直方向
に印加しであるので、ターゲット’］”Ａ、ＴＢＫ出性
拐相を用いても有効に磁界が作用し、高速膜形成ができ
る。
に印加しであるので、ターゲット’］”Ａ、ＴＢＫ出性
拐相を用いても有効に磁界が作用し、高速膜形成ができ
る。
しかしながら、メ業規模の大量生産においてはより一層
の生産性向上が望憧れ、更には全体的な効率同上か必す
である。そして、上述の従来の対向ターゲット式スパッ
タ装置では、生産性同上に対ｐするため大型化するとコ
イルも大型化し設備費が上昇すると共に、効２４１（８
）でもスバッタ粒子の薄膜形成への利用率が低いという
問題がある。
の生産性向上が望憧れ、更には全体的な効率同上か必す
である。そして、上述の従来の対向ターゲット式スパッ
タ装置では、生産性同上に対ｐするため大型化するとコ
イルも大型化し設備費が上昇すると共に、効２４１（８
）でもスバッタ粒子の薄膜形成への利用率が低いという
問題がある。
本発明は、かかる現状Ｅｌｌみなされたものであり、上
述の対向ターゲット式スパッタ法を基本構成としてその
優れた膜形能等の特性を利用する一方、前述の間魁点を
解消して生産性、効率も良く且つコンパクトな天童生産
に適したスパッタ装置を提供するものである。
述の対向ターゲット式スパッタ法を基本構成としてその
優れた膜形能等の特性を利用する一方、前述の間魁点を
解消して生産性、効率も良く且つコンパクトな天童生産
に適したスパッタ装置を提供するものである。
すなわち、本始明は、真空槽内でターゲットをスパッタ
リングして基板上に該ターゲットに対応した組成のへ膜
を形成するようにしたスパッタ装置においで、前記ター
ゲットを少なくとも一組の空間を隔゛Ｃて対向した対向
ターゲットとなすと共に該対向ターゲットの１１１１に
その垂直方向の磁界を形成する磁界発生手段を献対向タ
ーゲットの各々のターゲットの後方に設ける一方、前記
基板を咳対向ターゲットの間の空間に対面させつつ該対
向ターゲットのターゲットとＩ［！直方向に移送する基
板移送手段を少なくとも該対向ターゲットの両側方に設
けたことを特徴とするものである。
リングして基板上に該ターゲットに対応した組成のへ膜
を形成するようにしたスパッタ装置においで、前記ター
ゲットを少なくとも一組の空間を隔゛Ｃて対向した対向
ターゲットとなすと共に該対向ターゲットの１１１１に
その垂直方向の磁界を形成する磁界発生手段を献対向タ
ーゲットの各々のターゲットの後方に設ける一方、前記
基板を咳対向ターゲットの間の空間に対面させつつ該対
向ターゲットのターゲットとＩ［！直方向に移送する基
板移送手段を少なくとも該対向ターゲットの両側方に設
けたことを特徴とするものである。
り下、本発明の詳細を実施例に基いて図面により１１２
明する。
明する。
第２図は本発明の寅施例の概略側面区、第３図はそのＡ
−Ｊ断面図、８１４４図はその基板支持プレートの詳細
図、第５図はそのターゲットホルダーの詳細図である。
−Ｊ断面図、８１４４図はその基板支持プレートの詳細
図、第５図はそのターゲットホルダーの詳細図である。
図において、１Ｇは真空槽であり、第１図の従来装置と
同様に排気口４ｏを通して排気系に、導入口５０ｆ通し
てガス導入糸に法統されている。すなわち、従来装置と
同様に必要に応じ排気し、またアルゴン等のスパッタガ
スノ供給カ可姓となしである。
同様に排気口４ｏを通して排気系に、導入口５０ｆ通し
てガス導入糸に法統されている。すなわち、従来装置と
同様に必要に応じ排気し、またアルゴン等のスパッタガ
スノ供給カ可姓となしである。
ところで、ターゲットは従来装置と異なりターゲットＴ
Ａ、とＴＢ、とからなる第１の対向ターゲットＴ、とタ
ーゲットＴ＾とＴＢｌとからなる第２の対向ターゲット
Ｔ、の二組をその垂直方向Ｋ 夕１１状に並設した構成
としである。すなわち、真空槽１０の＠壁１０Ａ、Ｉｏ
Ｈに、ターゲット取着面が所定間隔で対向するようにタ
ーゲットホルタ−１１１，１１！、１１３を配設し、タ
ーゲット取着面にターゲットＴＡＩ、 ＴＢ、 、 Ｔ
ＡＲ、ＴＢｌを取り付けることにより、前述のターゲッ
ト構成となるようＫなしである。なお、ターゲットＴＢ
Ｉ 、 ＴＡＲのターゲットホルダーは両端面をターゲ
ラ１Ｉ面となした共通のターゲットホルダー１１２とな
してあり、コンパクトな構成となっている。また、ター
ゲットホルダー１１１，１１２，１１３は非磁性材から
なる空洞構造とし、冷却管１１１Ａ、１１２Ａ、１１３
Ａ ｆ通して冷却水等により冷却可能となしである。
Ａ、とＴＢ、とからなる第１の対向ターゲットＴ、とタ
ーゲットＴ＾とＴＢｌとからなる第２の対向ターゲット
Ｔ、の二組をその垂直方向Ｋ 夕１１状に並設した構成
としである。すなわち、真空槽１０の＠壁１０Ａ、Ｉｏ
Ｈに、ターゲット取着面が所定間隔で対向するようにタ
ーゲットホルタ−１１１，１１！、１１３を配設し、タ
ーゲット取着面にターゲットＴＡＩ、 ＴＢ、 、 Ｔ
ＡＲ、ＴＢｌを取り付けることにより、前述のターゲッ
ト構成となるようＫなしである。なお、ターゲットＴＢ
Ｉ 、 ＴＡＲのターゲットホルダーは両端面をターゲ
ラ１Ｉ面となした共通のターゲットホルダー１１２とな
してあり、コンパクトな構成となっている。また、ター
ゲットホルダー１１１，１１２，１１３は非磁性材から
なる空洞構造とし、冷却管１１１Ａ、１１２Ａ、１１３
Ａ ｆ通して冷却水等により冷却可能となしである。
また、磁界発生手段４第１図のコイル３ｏにかえて、タ
ーゲットＴＡｌ、ＴＢ＊、Ｔ鳥、Ｔ−の背後に極性が同
一方向でその磁力線がターゲットＴＡ、。
ーゲットＴＡｌ、ＴＢ＊、Ｔ鳥、Ｔ−の背後に極性が同
一方向でその磁力線がターゲットＴＡ、。
ＴＢｌ、 ＴＡ、、 ＴＲＩ Ｋ垂直となるように配置
した永久磁石３ｉ、３０２，３０３となしである。従う
て、この場合は磁界発生は対向するターゲットＴＡ１と
ＴＲＩ。
した永久磁石３ｉ、３０２，３０３となしである。従う
て、この場合は磁界発生は対向するターゲットＴＡ１と
ＴＲＩ。
Ｔ４とＴ−の間に集中する。そして、永久磁石３０１．
３ｏＪａｏａは、第２図に示すように１それぞれターゲ
ットホルダー１１１，１１２，１１３内忙ターゲツトＴ
八ｅ ＴＢｈＴ４ ｅ １％の周辺に対応するように配
置しであるので、対向ターゲットＴ１及びＴ２の周縁部
に沿ってその空間ｓＩｌ’ｌを囲繞するようＫＩｉＩｉ
界の壁が形成される。なお、本例では、構成が簡単であ
るターゲットＴＢ、、？４の背後に共通の永久磁石３０
２を設けたものを示したが、第４図に示すように夫々の
ターグツ）ＴＢ、、ＴＡ、に対して個別の永久磁石３０
２ｍ、３０２ｂを設けても良い。この場合は、対向ター
ゲットＴｌ ＋ ”２の磁界９度がｉ立に設定できる利
点がある。
３ｏＪａｏａは、第２図に示すように１それぞれターゲ
ットホルダー１１１，１１２，１１３内忙ターゲツトＴ
八ｅ ＴＢｈＴ４ ｅ １％の周辺に対応するように配
置しであるので、対向ターゲットＴ１及びＴ２の周縁部
に沿ってその空間ｓＩｌ’ｌを囲繞するようＫＩｉＩｉ
界の壁が形成される。なお、本例では、構成が簡単であ
るターゲットＴＢ、、？４の背後に共通の永久磁石３０
２を設けたものを示したが、第４図に示すように夫々の
ターグツ）ＴＢ、、ＴＡ、に対して個別の永久磁石３０
２ｍ、３０２ｂを設けても良い。この場合は、対向ター
ゲットＴｌ ＋ ”２の磁界９度がｉ立に設定できる利
点がある。
なお、７−ルドリンク１２１，１２２，１２３は従来と
同様にターゲットホルダー１１１．１１２，１１３の胸
囲に凶示の如く配置しである。
同様にターゲットホルダー１１１．１１２，１１３の胸
囲に凶示の如く配置しである。
また、スパッタ電力は、電＄＋６１．６２から、アース
電位に保持した真空槽１０及びシールドリングを陽極を
して、それぞれ対向ターゲットＴｌ ＊ Ｔｔに別々に
供給するようになしである。
電位に保持した真空槽１０及びシールドリングを陽極を
して、それぞれ対向ターゲットＴｌ ＊ Ｔｔに別々に
供給するようになしである。
一方、基板移送手段２００は基板２ｏが長尺可撓性高分
子フィルムである場合に適した下８［′構成となしであ
る。
子フィルムである場合に適した下８［′構成となしであ
る。
すなわち〜繰出し装置２０１に装着した基板口−ルから
繰り出される基板２０′ｆ、対向ターゲラ） ”ｌ ＊
”＊の並び列方向に沿ってその図で上側と下情の両側
面に配置した回転自在に支持された移送ローラ２１１Ｕ
、２１２Ｕ、２１３Ｕ、２１１Ｄ、２１２Ｄ、２１３Ｄ
を介して、対向ターゲット”Ｉ ｙ Ｔ！の二側面をＵ
字状に通って巻取り装置２０２ Ｋ一定速度で巻取るよ
うＫなしである。そして、基板２０の移送途中の対向タ
ーゲットＴ、 、 Ｔ、の空間Ｓ、、８！に交１面する
領域すなわちスパッタゾーン ＝に社基＆２０を加熱若しくは冷却するための基板支持
プレート２２１Ｕ、２！２Ｕ、２１１１Ｄ、２２２Ｄを
設けである。ｔた、基板支持プレー） ２２１Ｕ、２２
２Ｕ。
繰り出される基板２０′ｆ、対向ターゲラ） ”ｌ ＊
”＊の並び列方向に沿ってその図で上側と下情の両側
面に配置した回転自在に支持された移送ローラ２１１Ｕ
、２１２Ｕ、２１３Ｕ、２１１Ｄ、２１２Ｄ、２１３Ｄ
を介して、対向ターゲット”Ｉ ｙ Ｔ！の二側面をＵ
字状に通って巻取り装置２０２ Ｋ一定速度で巻取るよ
うＫなしである。そして、基板２０の移送途中の対向タ
ーゲットＴ、 、 Ｔ、の空間Ｓ、、８！に交１面する
領域すなわちスパッタゾーン ＝に社基＆２０を加熱若しくは冷却するための基板支持
プレート２２１Ｕ、２！２Ｕ、２１１１Ｄ、２２２Ｄを
設けである。ｔた、基板支持プレー） ２２１Ｕ、２２
２Ｕ。
２２１Ｄ、２２２Ｄの前後には回転自在に支持した押え
ローラ２３１ｕ、２３２ｕ、２３３ｕ、２！１４ｕ、２
３１ｄ、２３２ｄ、２３３ｄ。
ローラ２３１ｕ、２３２ｕ、２３３ｕ、２！１４ｕ、２
３１ｄ、２３２ｄ、２３３ｄ。
２３４ｄ を設け、基板２０１に基板支持プレートト
と密着させて移送するようＫしである。なお、基板支持
プレート２２１Ｕ、２２２Ｕ、２２１Ｄ、２２２Ｄの加
熱あるいは冷却の手段（図示省略）は、熱媒体あるいは
冷却媒体循還方式あるいは電気加熱等公知の手段がその
ｔま通用できる。
と密着させて移送するようＫしである。なお、基板支持
プレート２２１Ｕ、２２２Ｕ、２２１Ｄ、２２２Ｄの加
熱あるいは冷却の手段（図示省略）は、熱媒体あるいは
冷却媒体循還方式あるいは電気加熱等公知の手段がその
ｔま通用できる。
す上の構成により、前述の従来装置と同様に、＾空槽１
０内を排気後、スパッタガスを導入しつつ電源６１．６
２からスパッタ電力を供給することにより対向ターゲッ
トＴＩ ＋ ’ｒ、がスパッタさｔ１ターゲット物質に
対応した組成の薄膜が基板２０上に形成される。
０内を排気後、スパッタガスを導入しつつ電源６１．６
２からスパッタ電力を供給することにより対向ターゲッ
トＴＩ ＋ ’ｒ、がスパッタさｔ１ターゲット物質に
対応した組成の薄膜が基板２０上に形成される。
そして、前述の通り永久磁石３０１．３０２．３０３に
より対向ターゲラ）Ｔ、、Ｔ！の周縁部には磁界の壁が
形成されているので、空間”ＩＩｓ！に高エネルギー電
子が閉じ込められ、スパッタガスのイオン化が使進され
て高速の膜形成ができる上、基＆２０は対向ターゲラ）
Ｔ、 、 Ｔ２ の側方に位置するので、低温の膜形
成ができる。すなわち、各７・１向ターケソトＴ、、Ｔ
、は＠１図の従来の対向ターゲット式スパッタ装置と同
様に作用し、高迷汀つ低温の膜形成という優れ７’Ｃ特
性を保持する。
より対向ターゲラ）Ｔ、、Ｔ！の周縁部には磁界の壁が
形成されているので、空間”ＩＩｓ！に高エネルギー電
子が閉じ込められ、スパッタガスのイオン化が使進され
て高速の膜形成ができる上、基＆２０は対向ターゲラ）
Ｔ、 、 Ｔ２ の側方に位置するので、低温の膜形
成ができる。すなわち、各７・１向ターケソトＴ、、Ｔ
、は＠１図の従来の対向ターゲット式スパッタ装置と同
様に作用し、高迷汀つ低温の膜形成という優れ７’Ｃ特
性を保持する。
＋ に’ｌ −ｆ： 、上記構成からコイルが不要とな
りコンパクトな構成となるＦ５ ターゲットの周辺部
のみに＠界の壁を構成しているので、ターゲット全面に
亘って磁界を形成したものに比し、ターゲットのスパッ
タが全面で均一化すると共に磁界形成が容易なためター
ゲット間隔を広けることができるという大きな効果があ
る。
りコンパクトな構成となるＦ５ ターゲットの周辺部
のみに＠界の壁を構成しているので、ターゲット全面に
亘って磁界を形成したものに比し、ターゲットのスパッ
タが全面で均一化すると共に磁界形成が容易なためター
ゲット間隔を広けることができるという大きな効果があ
る。
ところで、基板移送手段２００を起動して基板２０を移
送しつつ膜形成すると、膜％、、ソタゾーンー一一一一
一一でスパッタされた粒子が挙次基板２０上に堆積して
形成される。従って、ターゲット’ｒ、 ｌ ’ｒ、を
同一結成のターゲット物質で構成すると、従来の対向タ
ーゲット式スパッタ装置の４倍の膜形成速度となり、非
常に生産性が土性する。その上、スパッタ膓れた粒子は
ターゲラ） Ｔ１ ＊ ”２の両側面で膜形成Ｋ １ｔ
！用？れるので、ターゲットの使用効古来装置の少なく
とも２倍になる。更に図示の如く基板２０が移送される
ｆｌｉｌｌ １ｉｉｌｉを巾広く構成することＫより、
ターゲットの前述の使用効率すなわちスパッタ場れたタ
ーゲット・内質のうち膜形成に使用され良率は大巾に上
昇させることができる。この使用効率は基板２０ Ｖ（
面する側面とその他側面の重比となるので、その中地を
４：１以上にすれば８０４幻上となり、多くの場合に満
足なものとなろう。
送しつつ膜形成すると、膜％、、ソタゾーンー一一一一
一一でスパッタされた粒子が挙次基板２０上に堆積して
形成される。従って、ターゲット’ｒ、 ｌ ’ｒ、を
同一結成のターゲット物質で構成すると、従来の対向タ
ーゲット式スパッタ装置の４倍の膜形成速度となり、非
常に生産性が土性する。その上、スパッタ膓れた粒子は
ターゲラ） Ｔ１ ＊ ”２の両側面で膜形成Ｋ １ｔ
！用？れるので、ターゲットの使用効古来装置の少なく
とも２倍になる。更に図示の如く基板２０が移送される
ｆｌｉｌｌ １ｉｉｌｉを巾広く構成することＫより、
ターゲットの前述の使用効率すなわちスパッタ場れたタ
ーゲット・内質のうち膜形成に使用され良率は大巾に上
昇させることができる。この使用効率は基板２０ Ｖ（
面する側面とその他側面の重比となるので、その中地を
４：１以上にすれば８０４幻上となり、多くの場合に満
足なものとなろう。
旬上、本発明ｆ寮施例に基いて１明し九が、本発明はか
かる爽施例に限定されるものではな０゜ 牛増膜の高速膜作成に適した例として、基板２０ン対向
ターゲツトの両側面をＵターンさせるものを示したが、
複合膜例えは二層膜を作成すく場合は対向ターゲットの
両側面に一方向に基板２０を移送する基板移送手段を２
系列設けると良い・。このようにしても、ターゲットの
１史）１コ効率、生産性は本質的に変化しない。このよ
う１′（、目的に比して基板移送手段は設計する妃散ρ
；あり、長尺物でないベレット等を基板１／Ｃ用いる場
合は基板取付部を設けたコンベヤライン等がイ（」用で
きる。肝要な点は、対向ターゲットの内側に基板を移送
させる基板移送手段ケ設けることである。
かる爽施例に限定されるものではな０゜ 牛増膜の高速膜作成に適した例として、基板２０ン対向
ターゲツトの両側面をＵターンさせるものを示したが、
複合膜例えは二層膜を作成すく場合は対向ターゲットの
両側面に一方向に基板２０を移送する基板移送手段を２
系列設けると良い・。このようにしても、ターゲットの
１史）１コ効率、生産性は本質的に変化しない。このよ
う１′（、目的に比して基板移送手段は設計する妃散ρ
；あり、長尺物でないベレット等を基板１／Ｃ用いる場
合は基板取付部を設けたコンベヤライン等がイ（」用で
きる。肝要な点は、対向ターゲットの内側に基板を移送
させる基板移送手段ケ設けることである。
また二組のｒＪ向メタ−ゲットその垂面方向に連設した
ものを示したが、対向ターゲットの組数は任意である。
ものを示したが、対向ターゲットの組数は任意である。
但し、生産性向上面からは組数は多い程好ましいが、組
数が多い場合ＫＨ１第６図に示すように１複数組の対向
ターゲットを連設し゛た列を多段配置した多段構成にす
ると、コンパクトな構成が可能である。また第６図の例
は高速生産を目的として基板移送手段２００を１系列と
し、その移送軽路を基板２０が各夕１１をＵターンしつ
つ蛇行するよう圧したものであるが、上列のターゲット
と下列のターゲットとを同じ組成とすれば尋層膜が、別
組成とすれば二層膜が生産できる。また基板移送手段２
００を４系列にして、上列の上側、下側及び下列の上Ｉ
Ｉ。
数が多い場合ＫＨ１第６図に示すように１複数組の対向
ターゲットを連設し゛た列を多段配置した多段構成にす
ると、コンパクトな構成が可能である。また第６図の例
は高速生産を目的として基板移送手段２００を１系列と
し、その移送軽路を基板２０が各夕１１をＵターンしつ
つ蛇行するよう圧したものであるが、上列のターゲット
と下列のターゲットとを同じ組成とすれば尋層膜が、別
組成とすれば二層膜が生産できる。また基板移送手段２
００を４系列にして、上列の上側、下側及び下列の上Ｉ
Ｉ。
下１１！ｌをそれぞれ基＆２０が通るように巻取装置等
配置しても良い。このようにしても同一装置での生産量
は変化しない。
配置しても良い。このようにしても同一装置での生産量
は変化しない。
オた基板支持フレートとして冷却、加熱するものを示し
たが、基板支持プレー） ２２１Ｄ を例に示した第
５図の構成にすると月下のように大きな効果がある。す
なわチ、基板支持プレート２２１Ｄ を＾空［１０と
電気的に絶縁すると共（′Ｃ１基板支持グレー） ２２
１Ｄ を電気絶縁材Ｉで適当な長さＣて３分割して各
部分を独立したＷ惨Ｅｌ。
たが、基板支持プレー） ２２１Ｄ を例に示した第
５図の構成にすると月下のように大きな効果がある。す
なわチ、基板支持プレート２２１Ｄ を＾空［１０と
電気的に絶縁すると共（′Ｃ１基板支持グレー） ２２
１Ｄ を電気絶縁材Ｉで適当な長さＣて３分割して各
部分を独立したＷ惨Ｅｌ。
Ｂ２．Ｅ：３として構成し、電源Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３
によりそれぞれバイアス電圧を印７）Ωするようｔこす
る。すると、基台２０が基似支付プレート２２１Ｄ
部を移送４−る連中でＫｍ Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３ ｔｆ
）電位ＶＣ応じたプラズマの關撃力を受ける。対向する
ターゲット匡Ｉ Ｔ’Ａ、 、 ＴＢ＋ の空間部では
、スノくツタさｆｌた粒子の框槓運度とプラズマ衝撃力
とは全て一昧でない。喪ｅこ基板２０面上での熱電子る
るいはイＡンの備隼エネルギーは、基板支持プレート２
２１Ｄ の辿愼を位（負（正）ではイオンσ）エイ、
ルギー會瑚しく減らし）、熱電子の工不ルキーｆｔ減ら
−１（檀す））で調節できる。すなわち、ターゲットＴ
Ａ、、ＴＢ、からスノくツタされた粒子が基板上しこ堆
倒する際のプラズマ備撃エネルキーが調節できるので、
スパッタにより形成する薄膜の結晶構造を調整し易い。
によりそれぞれバイアス電圧を印７）Ωするようｔこす
る。すると、基台２０が基似支付プレート２２１Ｄ
部を移送４−る連中でＫｍ Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３ ｔｆ
）電位ＶＣ応じたプラズマの關撃力を受ける。対向する
ターゲット匡Ｉ Ｔ’Ａ、 、 ＴＢ＋ の空間部では
、スノくツタさｆｌた粒子の框槓運度とプラズマ衝撃力
とは全て一昧でない。喪ｅこ基板２０面上での熱電子る
るいはイＡンの備隼エネルギーは、基板支持プレート２
２１Ｄ の辿愼を位（負（正）ではイオンσ）エイ、
ルギー會瑚しく減らし）、熱電子の工不ルキーｆｔ減ら
−１（檀す））で調節できる。すなわち、ターゲットＴ
Ａ、、ＴＢ、からスノくツタされた粒子が基板上しこ堆
倒する際のプラズマ備撃エネルキーが調節できるので、
スパッタにより形成する薄膜の結晶構造を調整し易い。
特に、結晶構造ｅ（敏感な磁性薄膜を作製する場合には
、本基板支持プレートの効果は大きい。例えば、垂直磁
気記録に用いる媒体としてＣｏ−Ｃｒ合金薄膜では、六
方最密構造（ｈ、ｃ、ｐ）でかつ膜面垂直配向した結晶
構造が必要である。そして−スパツタ粒子の堆積速度と
グラズマ衝撃に起因する基板面での熱流の大きさがＣｏ
−Ｃｒ合金薄膜の結晶構造に大きく影響する。これに対
して１、本構成の基板支持プレートによれば、スパッタ
空間でのスパッタ粒子に対する熱流の大きさを部分的に
調節できるので、均質な結晶構造のＣｏ−Ｃｒ合ｖＩｉ
！Ｉ［ｔｌ−基板２０の幅方向、長さ方向に作製できる
という大きな効果が得られる。なお、上述の基板支持プ
レートを電極化するのに替えて、基板支持プレートとタ
ーゲットとの関に適当な大きさの格子電極を設けること
Ｋより、同様の効果を達成することができる。
、本基板支持プレートの効果は大きい。例えば、垂直磁
気記録に用いる媒体としてＣｏ−Ｃｒ合金薄膜では、六
方最密構造（ｈ、ｃ、ｐ）でかつ膜面垂直配向した結晶
構造が必要である。そして−スパツタ粒子の堆積速度と
グラズマ衝撃に起因する基板面での熱流の大きさがＣｏ
−Ｃｒ合金薄膜の結晶構造に大きく影響する。これに対
して１、本構成の基板支持プレートによれば、スパッタ
空間でのスパッタ粒子に対する熱流の大きさを部分的に
調節できるので、均質な結晶構造のＣｏ−Ｃｒ合ｖＩｉ
！Ｉ［ｔｌ−基板２０の幅方向、長さ方向に作製できる
という大きな効果が得られる。なお、上述の基板支持プ
レートを電極化するのに替えて、基板支持プレートとタ
ーゲットとの関に適当な大きさの格子電極を設けること
Ｋより、同様の効果を達成することができる。
以上の通り、本発明は、対向ターゲットの各々のターゲ
ットの後方に磁界発生手段を設けると共に、対向ターゲ
ットの空間に対面させつつタニゲットの垂直方向に基板
を移送する基板移送手段を少なくとも対向ターゲットの
両佃ｊ［設ける構成を基本とし、種々の態様で実施でき
るものであね、その効果は下ｒの如くであり非常に有用
な本のである。
ットの後方に磁界発生手段を設けると共に、対向ターゲ
ットの空間に対面させつつタニゲットの垂直方向に基板
を移送する基板移送手段を少なくとも対向ターゲットの
両佃ｊ［設ける構成を基本とし、種々の態様で実施でき
るものであね、その効果は下ｒの如くであり非常に有用
な本のである。
ツタ効率を著しく高めることができる。
（２） ターゲットホルダー１ケにターゲットを２ケ
設蓋でき、かつ、磁界発生部、ターゲット冷却部は共通
にできるので、真空槽内の少ないスペースに、有効なス
パッタ空間を広く設けることができる。
設蓋でき、かつ、磁界発生部、ターゲット冷却部は共通
にできるので、真空槽内の少ないスペースに、有効なス
パッタ空間を広く設けることができる。
（３） スパッタ空間を横方向に複数イｍｌ設けるこ
とができるだけでなく、縦方向に複数段設けることがで
きる。従って、生産効率の＾いスパッタ装置が可能とな
った。
とができるだけでなく、縦方向に複数段設けることがで
きる。従って、生産効率の＾いスパッタ装置が可能とな
った。
（４） 対向ターゲットで形成するスパッタ空間（Ｓ
ｌ、Ｓ！・・・・・・）は独立して。おり、かつ基板支
持手段はそれぞれ電極として、プラズマの基板流入エネ
ルギーを可変にできる。支持手段の温度調節も独立に出
来る。従って、異種の金属薄膜層を多段に積層すること
は答易であり、かつ、磁性薄膜に要求される結晶構造の
調節、一様性ｆ答易に実現できる。
ｌ、Ｓ！・・・・・・）は独立して。おり、かつ基板支
持手段はそれぞれ電極として、プラズマの基板流入エネ
ルギーを可変にできる。支持手段の温度調節も独立に出
来る。従って、異種の金属薄膜層を多段に積層すること
は答易であり、かつ、磁性薄膜に要求される結晶構造の
調節、一様性ｆ答易に実現できる。
第１図は従来の対向ターゲット式スパッタ装置の説明図
、第２図は本発明の詳細な説明図。 ＠３図は第２図のｈ−６断面図、第４図はターゲットホ
ルダーの他の実施例の説明図、第５図は基板支持プレー
トの他の実施例の１？明図、第６図は本発明の他の実施
例の簀部駅間図である。 ＴＡ、ＴＡＩ、ＴＡ４．ＴＢ、ＴＢｌ、ＴＢ２ はター
ゲット、１０は真空槽、 １１，１１０，１１１，１
１２，１１３はターゲットホルダー、２０は基板、２０
０は基板移送平膜。 ３００．３０１．３０２．３０３は永久磁石。 第１図
、第２図は本発明の詳細な説明図。 ＠３図は第２図のｈ−６断面図、第４図はターゲットホ
ルダーの他の実施例の説明図、第５図は基板支持プレー
トの他の実施例の１？明図、第６図は本発明の他の実施
例の簀部駅間図である。 ＴＡ、ＴＡＩ、ＴＡ４．ＴＢ、ＴＢｌ、ＴＢ２ はター
ゲット、１０は真空槽、 １１，１１０，１１１，１
１２，１１３はターゲットホルダー、２０は基板、２０
０は基板移送平膜。 ３００．３０１．３０２．３０３は永久磁石。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 真空槽内でターゲットをスパッタリングして基板
上にターゲットに対応し７た組成の薄膜を形成するよう
にしたスパッタ装置において、前記ターゲットを少なく
とも一組の空間を隔てて対向した対向ターゲットと４す
と共に該対向ターゲットの間に十０＆直方向の磁界をｔ
形成するＭｉ界発生手段ｔ−該対向ターゲットの名々の
ターゲットの後方に設ける一方、前記基板を該対向ター
ゲットの間の空間に対面させつつ該対向ターゲットと垂
１ハ方向ＶＣ移送する基板移送手！！ｉを少なくとも該
対向ターゲットの両側に設は次ことｆ％徴とするスパッ
タ装置。 ２ 複数組の前記々・１間ターゲットがその垂直方向に
列状に並設享れた符許−求の範囲第１項記載のスパッタ
装置。 ３、 列状に並設された複数組の対向ターゲットの磁界
発生手段の極性を全て同一方向となすと共和、両端のタ
ーゲットを除いえ中間のターゲットは共通の磁界発生手
段を設けた共通のターゲットホルダーの両端面に゛取着
した特許請求の範１１項配歌のスパッタ装置。 ４、 列状に並設されえ複数組の対向ターゲットを多段
に配置した特許請求の範囲第２．！ｊＩ若しくは第３項
記載のスパッタ装置。 １ 前記磁界発生手段がターゲットの周辺に沿って配設
した永久磁石である特許請求の範囲第１項、第２項、第
３項若しくは簀４項記載のスパッタａｔ。 ６、１上基板移送手段が、前記対向ターゲット間の空１
−に対面配置した基板支持フレートと、該基板支持プレ
ート上に基板を案内するように配置された案内ローラと
、コイル状に巻かれたＭ＆を保持する保持装置と、基＃
を所定張力で巻取る巻取装置とからなる特許請求の範囲
第１項、第２項、第３項、第４項若しくは第５項記載の
スパッタ装置。 ７、 前記基板支持プレートを真空槽と電気的に絶縁す
ると共に、電源に接続しバイアス電圧を印加できるよう
Ｋした特許請求の範囲＠ｅ項記載のスパッタ装置。 ８、 前記基板移送手段が一組の保持装置と４Ｉ取龜置
を備え、その保持装置から巻取装置への基板の移送経路
か対向ターゲットの両−を往復するようになされた特許
請求の［ｉ１纂６項若しくは第７項記載のスパッタ鉄量
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024682A JPS58189371A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024682A JPS58189371A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | スパツタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189371A true JPS58189371A (ja) | 1983-11-05 |
| JPH034621B2 JPH034621B2 (ja) | 1991-01-23 |
Family
ID=13426010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7024682A Granted JPS58189371A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189371A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953680A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-28 | Teijin Ltd | スパツタ装置 |
| JPS61270369A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | Nec Corp | 三極スパツタリングソ−ス |
| EP0258966A2 (en) * | 1986-06-23 | 1988-03-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-chamber deposition system |
| US4841908A (en) * | 1986-06-23 | 1989-06-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-chamber deposition system |
| JPH024964A (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-09 | Teijin Ltd | 対向ターゲット式スパッタ装置 |
| US5053625A (en) * | 1988-08-04 | 1991-10-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Surface characterization apparatus and method |
| JP2008156743A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-07-10 | Kobe Steel Ltd | 対向ターゲットスパッタ装置及び対向ターゲットスパッタ方法 |
| DE102008029379A1 (de) * | 2008-06-23 | 2009-08-13 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Anordnung zum Beschichten bandförmiger Foliensubstrate |
| EP3438322A4 (en) * | 2016-03-30 | 2020-02-26 | Keihin Ramtech Co., Ltd. | SPRAYING CATHODE, SPRAYING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A BODY FORMED BY A FILM |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573831A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vacuum metallizing method |
| JPS5743986A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-12 | Shimadzu Corp | Film forming apparatus |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP7024682A patent/JPS58189371A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573831A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vacuum metallizing method |
| JPS5743986A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-12 | Shimadzu Corp | Film forming apparatus |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953680A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-28 | Teijin Ltd | スパツタ装置 |
| JPS6335710B2 (ja) * | 1982-09-21 | 1988-07-15 | Teijin Ltd | |
| JPS61270369A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | Nec Corp | 三極スパツタリングソ−ス |
| EP0258966A2 (en) * | 1986-06-23 | 1988-03-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-chamber deposition system |
| US4841908A (en) * | 1986-06-23 | 1989-06-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-chamber deposition system |
| JPH024964A (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-09 | Teijin Ltd | 対向ターゲット式スパッタ装置 |
| US5053625A (en) * | 1988-08-04 | 1991-10-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Surface characterization apparatus and method |
| JP2008156743A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-07-10 | Kobe Steel Ltd | 対向ターゲットスパッタ装置及び対向ターゲットスパッタ方法 |
| DE102008029379A1 (de) * | 2008-06-23 | 2009-08-13 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Anordnung zum Beschichten bandförmiger Foliensubstrate |
| EP3438322A4 (en) * | 2016-03-30 | 2020-02-26 | Keihin Ramtech Co., Ltd. | SPRAYING CATHODE, SPRAYING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A BODY FORMED BY A FILM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH034621B2 (ja) | 1991-01-23 |
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