JPS5913068A - スパツタリング装置 - Google Patents

スパツタリング装置

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JPS5913068A
JPS5913068A JP11955082A JP11955082A JPS5913068A JP S5913068 A JPS5913068 A JP S5913068A JP 11955082 A JP11955082 A JP 11955082A JP 11955082 A JP11955082 A JP 11955082A JP S5913068 A JPS5913068 A JP S5913068A
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JP
Japan
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target
plated
anode
sputtering
container
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JP11955082A
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JPS6133076B2 (ja
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Tomoshiro Shioda
潮田 友四郎
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Tokuda Seisakusho Co Ltd
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Tokuda Seisakusho Co Ltd
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    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ターゲットとして円筒状のものを用い、かつ
ターゲットを中心として被メツキ物全配置するスパッタ
リング装置に関する。
〔発明の背景技術とその問題点〕
被メッキ物の表面に、クロム、モリブデン、チタン等の
高融点金属at−付着させる装置としてスパッタリング
装置がある。スパッタ薄膜は、通常、低圧の不活性ガス
中でグロー放Wt−行なわせ、この放電によって生じた
陽イオンをターゲットに衝突させ、この衝突によってタ
ーゲットからたたき出された金属微粒子を被メッキ物の
表面に付着させることによって形成される。
し友がって、ターゲットを高融点金属材で形成しておけ
ば、この材料の金属膜を被メッキ物の表面に付着させる
ことができる。そして、マグネトロンスパッタ方式を採
用すれば、被メッキ物の温度上昇を抑えた状態でスパッ
タ薄pat−形成することができる。
ところで、このようなスパッタリングによって、たとえ
ば自動車のパンパ等にスパッタ薄膜を形成する場合には
、通常、真空容器内に円筒4 状のターゲ、ットを立設
するとともに上記ターゲットを囲む関係にパイプ状に形
成された陽極を配置しji’jに上記陽−の外側に複数
の一′メッキ物を、円状に配列する方式が採用されてい
る。
そして、実際に被メッキ物をセットするに際しては、台
車上に設けられた支持、県で支持させるようにするとと
もにターゲットを中心にして台車を回転゛させるととも
に各支持具も自転させるようにしている。
しかしながら、上記のように構成された従来のスパッタ
リング装置くあって悴次のよ−うな問題があった。ナな
5 ’E) 1.被メツ゛キ物f真空容器内に、搬入、
したシ、メッキ終了、後の被メッキ物を真壁容器外へ搬
出するときには、真空容器内に大気全導入する必要があ
るが、このとき円筒状ターゲットがアルン;クムのよう
に活性の強い金属材料で形成されている場合には、その
表面にAl10m’lIの酸化物絶縁J−が形成される
。このように酸化物絶縁層が形成されると、次のスパッ
タリング工程において上記絶縁層から出た不、、、、、
、、、−Q物が被メッキ物の表面に付着し、これが原因
してスパッタ薄膜の純度の低下および付着強度ゴ   
 、 ・ ″′ 5 ・の低下を招く。このため、スパッタ開始に当って
、まず十分なプレスパツタリングを行なう必要がアリ、
こめプレスパツタリングに長時間會要する問題があった
。また、真空容器内の中央部に円筒状ターゲットと陽極
とが位置しているため、真空容器内への被メッキ物のセ
ットが面倒化する問題があった。特に、ターゲットを中
心にして′pJ数の被メッキiをセットする場合には・
真壁容器外において予や台車上ヘセットしておくとデう
工程が全く採用できず、作業能率が悪いと云う問題が条
った。、 〔発明の目的〕 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、円筒状ターゲットの酸化防止と
真♀容器内への被メッキ物の搬入および搬出の容易化と
を同時に図れ、もって良質のスパッタ薄膜を作業能率よ
く形成できるスパッタリング装置を提供することにおる
、 〔発明の概要〕、。
本舛明(よ井ば、真空容器内に被メアヤ、−がセットさ
れる1第、lの9間舅域と1、セフ、、 )、さ、れな
い第♀の空間領域が設けられる。雪し一’<F5U、、
、筒状ターゲイトおよ、び4の(ロ)セ、に設シられ、
、る陽極管↓4第1および第2の空間領域に選択的に位
置1 させる、位置移動機構が設けら些、さ、ら、に上記第1
♀空間寧−と第2の空間像、−との間に5雨空1間領域
間を選択的咳気密しや呻するノ乏ル、イが設けられてい
る。 、      。
〔発明の効果〕、、、。
上記構成であると、スフ1ツ声リすグエ1終了後、円筒
状ターゲットおよび陽極を、位置移動機構で第2の空間
領域に移動させ九体、にバ、クプを閉じ、4次に第、1
の9.間領補に大気を導入すると云った手順を採用でき
る。この手+111 t−採用すれば、円筒状ターゲッ
トはg2O!!間領竣に−,じ枠められて大気と接触す
ることがなく、また、率1の空間領域には被メ、?i物
の搬入、搬出管じや鷹すや物、体が全く存在していない
午、とにな5− る。そして、・第1の空間領域からメッキ工程の終了し
た被メッキ物を搬出した後、上記第1の空間領域に新た
な被メッキ物をセットし、続いて第1の空間領域を排気
した後、バルブを開にし、次に第2の空間領域から第1
の空間領域へ円筒状シーゲットおよび陽極を移動してス
パッタリングを実行する手順を採用できる。これらの期
間において、円筒状ターゲットが大気に接触する機会杖
全くない。したがってターゲットの一化を防止でき1.
プレスバッタリング期間をなくすことができると同時に
良質のスパッタ薄帯をじゃまするターゲットおよび陽Y
j1を第1の空間領域から除去できるので、たとえば、
被メッキ物管予め台車上にセットしておき、台車に載せ
たままの状態で搬入、搬出が行なえるのて、作業能率を
大幅に向上させることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら6− 説明する。
第1図において、図中1はペースであシ、このベース1
上に真空容器2が固定しである。真空容器2は、容器本
体3と、この本体3に連通した補助容器4とで構成され
ている。
容器本体4は、外形が円柱状に形成されたもので、その
側壁部の対向する位置に上記側壁部の一部を構成する如
く、蓋体5m、5bが着脱自在あるいは開閉自在に取付
けである。そして、その下壁には容器本体s内と図示し
ない排気ポンプとを接続する配管6が接続されている。
しかして、容器本体3の土壁中央部には孔7が設けてあ
り、この孔7の開口縁部には上方に向かう筒体8の下端
部が気密に接続されている。
司 筒体8の上端面に対向する上方位置には、第2図に示す
油圧式の昇降機構9a 、9bにバー10m、10bを
介して支持され九フランジ11が配置されており、この
7ランジ11の開口縁部と筒体8の上端面との間に伸縮
自在なベローズ12が気密に接続され、このベローズ1
2によって前記補助容器4が形成されている。7ランジ
11の上面には、絶縁リングツ3を弁して環状板14が
気密に接続されている。そして、環状板14Vcは、こ
の環状板14との間に絶縁リング15を弁孔させた状態
で′iJ状板14の孔を通して下端側が容器本体3内に
達するように挿し込まれたターゲット16の上端が気密
に固定されている。ターゲット16は二重筒状に形成さ
れており、配管17を介して導かれた冷媒を内側1に形
成された空間および外事11に形成された空間を経由さ
せて1管18に導くことによって内側から冷却できるよ
うに構成されている。
また、前記環状板14には、図中上下方向に屈曲し々か
らターゲット16を囲む関係に配設されたパイプ状の陽
極19の′FiI端が気密に貫通して外部へ引出されて
いる。そして、上記陽極19内にも冷媒が通流される。
一方、前記筒体8の中間位置には、この位置において容
器本体3内と補助容器4内と全気密にしゃ断し得る公知
のゲートパルプ20が設けてあp、このゲートパルプ2
0Fi、公知の駆動手段で開閉制御される。なお、第1
図中21は、不活性ガス導入用のパイプを示している。
次に上記のように形成された装置を用いて複数の被メッ
キ物Pの表面にスパッタ薄喚を形成する場合について説
明する。
まず、真空容器2内を所定圧力まで排気した彼、不活性
ガスを導入し、また、陽極19とターゲット16との間
に直流電圧を印加してプレスパツタリングを行なう。な
お、このプレスバッタリングは、後述するように最初の
1回だけでよい。このようにプレスバッタリングを行な
った後、昇降機構98@9bを動作させて7ランジ11
を上昇させる。この上昇に伴なってターゲット16およ
び陽極19も上昇し、またベローズ12も伸びる。そし
て、ターゲット16および陽極19の全部がベローズ1
2で囲まれた空間内に位置するまで上昇した時点で昇降
機構9 a * 9 bの上昇動作を停止させ、続いて
グトバルプ20を閉に制御する。この制御によつ9− てターゲット16および陽極19fよ、補助客器4内に
完全に閉じ込められた状態となる。
次に容器本体3内全大気圧にする。このように大気圧に
してもゲートパルプ20によって完全にしゃ断されてい
るのでターゲットJ6および陽極19が大気に触れるこ
とはない。次に、蓋体5m、5bの何れかを開放し、予
め台車Q上にセットされた複数の被メッキ物Pを台車Q
のま\ 第1図に示すように容器本体3内にセットする
。々お、台車Q上に被メッキ物P′@:セットするに当
っては、中央部にターゲット16および陽極19が位置
し得る空間を設けておく。
しかして、蓋体を取り付け、この状態で容器本体3内を
所定圧力まで排気する。次にゲートパルプ20を開に制
御し、続いて昇降機構9 a。
9bを降下させて、ターゲット16および陽極19tl
−第1図に示すように容器本体3内に位置させる。次に
、不活性ガスの供給を制御して真空容器2内の圧力全所
定に制御し、再びm流電源を投入する。これによって、
被メッキ物Pの10− 表面にターゲット構成材の金属膜が形成される。
なお、このとき台車Q’を回転させるとともに被メッキ
物Pを回転させれけ被メッキ物Pの表面全体に一様な膜
厚のスパッタ膜を付着させることができる。
そして、スバツタ工程が終了した時点で、直流電源をし
ゃ断するとともに不活性ガスの供給を停止し、続いて昇
降機構<la、9bt−上昇動作させ、ターゲット16
および陽極19を補助容器4内に移動させた後、ゲート
バルブ20を閉じ、次に、容器本体s内を大気圧にして
台車Qのt\被メッキ物Pt−容器本体s外へ排出する
。以後、上述した操作を繰p返えして連続的にスパッタ
リングmat−実施する。
そして、この揚台には、最初だけ扛プレスパツタリング
を必要とするが以後は、ターゲット16が大気に触れな
いのでプレスパツタリングを行なう必要が表い。また、
 XtI!容缶2内への被メッキ物Pの搬入および搬出
時に@、番本体3内から、これらの作業のじゃまとなる
ターゲット16および@極19を除去する仁とができる
ので、搬入、搬出の自動化も可能となシ、結局、前述し
た効果が得られることになる。
なお、上述した実施例で社ぺp−ズ管使って補助容器4
を構成しており、このようにすると排気に要する時間の
短縮化ならびに装置の高さが増すのを抑えることができ
る利点があるが、これに限定されるものではなく、補助
容器としてターゲットおよび陽極を収容し得る筒状のも
ので構成し、ターゲットと陽極とだけを昇降させるよう
にしてもよい。また容器本体の上方だけに限らず、横方
向にターゲットと陽lとを移動させるようKしてもよい
。要は、真空容器内に被メッキ物がセットされゐ第1の
9間領域と、セットされない第2の9閥領域とを設ける
とともに上記内領域間をターゲットと陽極とが移動でき
るようにし、さらに両全間領域間を選択的に気密し中断
できるようにすればよい。
またターゲビト内に磁石を装着してマグネトロン形とし
、さらに上記磁石を移動させることかできるようにして
ターゲットの消耗の均一化を図るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るスパツタリ、ング装置
の概略縦断面図、第2図は同装置を第1図におけるムー
A線に沿って矢印方向に見た側面図である。 2・・・真空容器、3・・・容器本体、4・・・補助容
器、16・・・ターゲット、19・・・陽極、20・・
・ゲートパルプ、P・・・被メッキ物、Q・・・台車。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦13i 図面の浄書(内容に変更なし) 第1図 7 特許庁長官 若杉和夫  殿 1.事件の表示 特願昭57−119550 % 2、 発明の名称 スパッタリング装W 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社 碑 81  製 作 所 4、代理人 特許庁長官  若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特願昭57−119550号 2、発明の名称 スパッタリング装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社徳田製作所 4、代理人 6、補正の対象 図面 7、補正の内容 図面の第1図ン別紙の通り訂正す仝d

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 真空容器内に円筒状ターゲットと、これをとシ囲む関係
    に陽極とを配置し、上記陽極の外側に被メッキ物を配置
    して上記被メッキ物の表面にスパッタ薄膜を形成させる
    ようにしたスパッタリング装置において、前記真空容器
    内に前記被メッキ物がセットされる第1の空間領域と、
    セットされない第2の空間領域とを設けるとともに前記
    円筒状ターゲットおよび陽事を上記第1および第2の空
    間領域に選択的に位置させる位置移動機構を設け、上記
    第1の空間領域と上記第2の空間領域との間に雨空間領
    域間を選択的に気密しゃ断するパルプを設けてなること
    を特徴とするスパッタリング装置。
JP11955082A 1982-07-09 1982-07-09 スパツタリング装置 Granted JPS5913068A (ja)

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JP11955082A JPS5913068A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 スパツタリング装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP11955082A JPS5913068A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 スパツタリング装置

Publications (2)

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JPS5913068A true JPS5913068A (ja) 1984-01-23
JPS6133076B2 JPS6133076B2 (ja) 1986-07-31

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JP11955082A Granted JPS5913068A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 スパツタリング装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1496136A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-12 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Vacuum Evaporator
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CN113718222A (zh) * 2021-08-12 2021-11-30 浙江安胜科技股份有限公司 真空器皿表面pvd真空磁控溅射复合着色工艺

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CN113718222A (zh) * 2021-08-12 2021-11-30 浙江安胜科技股份有限公司 真空器皿表面pvd真空磁控溅射复合着色工艺

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JPS6133076B2 (ja) 1986-07-31

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