JPS59143067A - スパツタリング装置 - Google Patents
スパツタリング装置Info
- Publication number
- JPS59143067A JPS59143067A JP1646283A JP1646283A JPS59143067A JP S59143067 A JPS59143067 A JP S59143067A JP 1646283 A JP1646283 A JP 1646283A JP 1646283 A JP1646283 A JP 1646283A JP S59143067 A JPS59143067 A JP S59143067A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- target
- target plate
- guns
- gun
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- 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
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- 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
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】
産業上の利用分野
本発明はスパッタリングを行う際の原料ターゲット板の
有効利用が可能なスパッタリング装置に関するものであ
る。
有効利用が可能なスパッタリング装置に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
酸化物、金属合金、磁性材料などの薄膜を作成ｊ〜で電
子機能材料や装飾２表面保護などに利用する分野が近年
増えており、真空槽を用いる加工法も産業分野に取り入
れられるようになっている。
子機能材料や装飾２表面保護などに利用する分野が近年
増えており、真空槽を用いる加工法も産業分野に取り入
れられるようになっている。
薄膜作成には真空蒸着、イオンブレーティング。
クラスタービームなどの方法があり、膜生成速度は低い
がスパッタリングも広くの分野で使われつつある。
がスパッタリングも広くの分野で使われつつある。
スパッタリング方式に関してはその膜成長速度を高める
努力か続けらハ、ている。
努力か続けらハ、ている。
近年対向ターゲット、三極ターゲット、マグネトロン方
式などの高速スパッタリング法が使用されるようになっ
てきた。磁界と電界の効果を利用して、ターゲットのス
パッタリング効率を高める曜１合に従来例では問題が生
じている。マグネトロン型のガン構造を第１図に示す。
式などの高速スパッタリング法が使用されるようになっ
てきた。磁界と電界の効果を利用して、ターゲットのス
パッタリング効率を高める曜１合に従来例では問題が生
じている。マグネトロン型のガン構造を第１図に示す。
図中１は薄膜を畳込ための原料となるターゲツト板であ
り、ターゲットの真空側と反対面に磁界３を発生させる
ための磁石２が設置さ第１．でいる。この磁石２は磁石
２１゜２２ 、２３を持っており、例えばＮ極を２１ど
すわばＳ極２２に向って磁界が生じ、同様にＳ極２３へ
も磁界が生じ、ターゲツト板１の平面方向と同方向成分
を持つ磁界の強い場所が１２及び１３の位置にできる０
マグネトロン型の性質としてこの磁界の水平成分の多い
所にプラズマガスの集中が激しく、図中１２．１３位置
のターゲット表面は著しるしく浸蝕を受ける。
り、ターゲットの真空側と反対面に磁界３を発生させる
ための磁石２が設置さ第１．でいる。この磁石２は磁石
２１゜２２ 、２３を持っており、例えばＮ極を２１ど
すわばＳ極２２に向って磁界が生じ、同様にＳ極２３へ
も磁界が生じ、ターゲツト板１の平面方向と同方向成分
を持つ磁界の強い場所が１２及び１３の位置にできる０
マグネトロン型の性質としてこの磁界の水平成分の多い
所にプラズマガスの集中が激しく、図中１２．１３位置
のターゲット表面は著しるしく浸蝕を受ける。
第２図はこの効果をターゲツト板上の位置として図示し
、７′ｉ７ものである。ターゲツト板１側からガンの磁
極を見透した図が第２図（ａ）であり、磁極Ｎば２１で
あり、Ｓ極は２３と２２になる。スパッタ現象を多く受
けるのはとのＮとＳ極の中間領域であり、ターゲット表
面が局部的に激しく浸蝕されて凹部１２′及び１３′が
形成される。使用後のターゲットの厚み方向と第２図（
ｂ）に示す。ターゲツト板１の中央部に２カ所大きな凹
部１２’、１３’を生じている。この才ま長時間使用し
ていくと凹部１２’、１３’はどんどん深くなり、部分
的な消耗が進みついにはターゲットの実寸で凹部が進ん
で穴を開けてし甘い、下面を冷却している水が吹き出し
たり、大地の別金属のスパッタが始まるなどの不都合を
生じてし甘う。このため、凹みが深く進むとこのターゲ
ットは使用不能として充分なターゲット材料が残ってい
るにも拘らず、交換してし捷っていた。
、７′ｉ７ものである。ターゲツト板１側からガンの磁
極を見透した図が第２図（ａ）であり、磁極Ｎば２１で
あり、Ｓ極は２３と２２になる。スパッタ現象を多く受
けるのはとのＮとＳ極の中間領域であり、ターゲット表
面が局部的に激しく浸蝕されて凹部１２′及び１３′が
形成される。使用後のターゲットの厚み方向と第２図（
ｂ）に示す。ターゲツト板１の中央部に２カ所大きな凹
部１２’、１３’を生じている。この才ま長時間使用し
ていくと凹部１２’、１３’はどんどん深くなり、部分
的な消耗が進みついにはターゲットの実寸で凹部が進ん
で穴を開けてし甘い、下面を冷却している水が吹き出し
たり、大地の別金属のスパッタが始まるなどの不都合を
生じてし甘う。このため、凹みが深く進むとこのターゲ
ットは使用不能として充分なターゲット材料が残ってい
るにも拘らず、交換してし捷っていた。
これらの欠点を防ぐため、従来ターゲツト板１の裏にあ
るマグネット２を時間的に移動させ、四部の場所を分散
させる方法や、マグネソｌ−２の構造を複雑にして機械
的動作なしに電気的に磁界の集中点を移動させる方式が
提案されている。しかしながら、これらの方法は機械構
造的、磁石構造的に大型で重量も増え、結果的に高価格
となり、実用上の実施を妨げているのが現状である。
るマグネット２を時間的に移動させ、四部の場所を分散
させる方法や、マグネソｌ−２の構造を複雑にして機械
的動作なしに電気的に磁界の集中点を移動させる方式が
提案されている。しかしながら、これらの方法は機械構
造的、磁石構造的に大型で重量も増え、結果的に高価格
となり、実用上の実施を妨げているのが現状である。
発明の目的
本発明は高速スパッタリング用ターゲットの特定部分の
消耗をなるべく広い範囲に広げ、そのだめの価格上昇を
阻止し、結果的にターゲツト板全体の消耗を均一にし、
寿命が長く、大幅な経費削減が可能なスパッタリング装
置を提供することを目的とする。
消耗をなるべく広い範囲に広げ、そのだめの価格上昇を
阻止し、結果的にターゲツト板全体の消耗を均一にし、
寿命が長く、大幅な経費削減が可能なスパッタリング装
置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は」二記目的を達成するために、真空容器内にタ
ーゲツト板と磁界発生手段とから少なくとも構成される
蒸発手段を複数個設け、前記蒸発手段からのスパッタリ
ングにより試料土に薄膜を形成させる構成を有し、前記
ターゲツト板は着脱可能に設置されており、前記各蒸発
手段はターゲツト板に対する磁界発生手段の位置が互い
に異なるように配きれていることを特徴とするスパッタ
リング装置を提供するものである。
ーゲツト板と磁界発生手段とから少なくとも構成される
蒸発手段を複数個設け、前記蒸発手段からのスパッタリ
ングにより試料土に薄膜を形成させる構成を有し、前記
ターゲツト板は着脱可能に設置されており、前記各蒸発
手段はターゲツト板に対する磁界発生手段の位置が互い
に異なるように配きれていることを特徴とするスパッタ
リング装置を提供するものである。
実施例の説明
第３図は本発明の実施例としてのスパッタリング装置の
概略図である。ガス含有真空槽３１の中に所定物質を積
層する試料フィルム３７が巻送りローラ３５から出てア
ース水冷電極３４に密着して走行し、巻取りローラ３６
に巻取られる。一方高速マグネトロン方式の同様の大き
さのガン４１゜４２．４３が複数個並んで設置され、と
のガンにバイアスを与える電源３３が接続され、水冷電
極３４との間を走行するフィ・ルム３７に所定物質が連
続して積層製造される。これらスパッタリングガンのタ
ーゲット上の部分的消耗か激しく凹みが生ずる位置の関
係を図示したのが第４図である。
概略図である。ガス含有真空槽３１の中に所定物質を積
層する試料フィルム３７が巻送りローラ３５から出てア
ース水冷電極３４に密着して走行し、巻取りローラ３６
に巻取られる。一方高速マグネトロン方式の同様の大き
さのガン４１゜４２．４３が複数個並んで設置され、と
のガンにバイアスを与える電源３３が接続され、水冷電
極３４との間を走行するフィ・ルム３７に所定物質が連
続して積層製造される。これらスパッタリングガンのタ
ーゲット上の部分的消耗か激しく凹みが生ずる位置の関
係を図示したのが第４図である。
第３のガン４１に対応するターゲツト板が５１であり、
その板上の凹みの位置が６１である。同様０て第２のガ
ン４２のターゲットは５２で、凹みの位置は６２になっ
ている。第３のガン４３Ｖ、対しては同様にターゲット
６３と凹み６３７５・ある。この場合、各ターゲツト板
上に形成される凹みの位置、距離、大きさは全く同一に
なるように磁石が構成されている。それぞれのガンで凹
みの位置が異なるのはこの１つのガン内の磁石構成か３
つＶＣついて全部同じであってターゲット板内における
位置が少しずつずらして設けであることによるものであ
る。又これらのタルゲット板はガン本体から容易に取り
はずし、再設置が可能になって、いる。
その板上の凹みの位置が６１である。同様０て第２のガ
ン４２のターゲットは５２で、凹みの位置は６２になっ
ている。第３のガン４３Ｖ、対しては同様にターゲット
６３と凹み６３７５・ある。この場合、各ターゲツト板
上に形成される凹みの位置、距離、大きさは全く同一に
なるように磁石が構成されている。それぞれのガンで凹
みの位置が異なるのはこの１つのガン内の磁石構成か３
つＶＣついて全部同じであってターゲット板内における
位置が少しずつずらして設けであることによるものであ
る。又これらのタルゲット板はガン本体から容易に取り
はずし、再設置が可能になって、いる。
実際の運転は一定時間このスパッタリング装置を運転し
た後、次の製造運転を行う前だターゲツト板５１をガン
４２に、ターゲット磁極５２をガン４３に、ターゲソ］
・板５３をガン４１に取り替えて設置するのである。こ
うして２回目の製造運転実施後に、３度目の運転を行う
前に再びターゲノト板を次隣りのガンに取り替え、ター
ゲツト板５１はガン４３に、ターゲツト板５２はガン４
１に、ターゲツト板６３をガン４２に移設し、その後運
転を行う。そして以下これを繰り返す。
た後、次の製造運転を行う前だターゲツト板５１をガン
４２に、ターゲット磁極５２をガン４３に、ターゲソ］
・板５３をガン４１に取り替えて設置するのである。こ
うして２回目の製造運転実施後に、３度目の運転を行う
前に再びターゲノト板を次隣りのガンに取り替え、ター
ゲツト板５１はガン４３に、ターゲツト板５２はガン４
１に、ターゲツト板６３をガン４２に移設し、その後運
転を行う。そして以下これを繰り返す。
なお上記実施例は３個のガンを使用した場合について述
べた−が、ガンの数は複数個であればとれ以外の個数で
あってもよい。
べた−が、ガンの数は複数個であればとれ以外の個数で
あってもよい。
発明の効果
以上のように本発明は高速スパッタリング装置の中に複
数個の蒸着ガンを設は各々のガンにおいて磁束を集中さ
せる磁石の配置の相対的な位置をずらして構成したもの
でこの本発明の装置を用いることにより、作成が困難で
比較的高価な金属からなるターゲツト板を用いて基板上
にスパッタリング膜の積層作業を行なう際、タニゲソト
の使用時間はガンが３台の場合従来の約２．５倍の時間
の使用に耐えるようになり、寿命が長く、大幅な経費の
削減がはかれるものである。
数個の蒸着ガンを設は各々のガンにおいて磁束を集中さ
せる磁石の配置の相対的な位置をずらして構成したもの
でこの本発明の装置を用いることにより、作成が困難で
比較的高価な金属からなるターゲツト板を用いて基板上
にスパッタリング膜の積層作業を行なう際、タニゲソト
の使用時間はガンが３台の場合従来の約２．５倍の時間
の使用に耐えるようになり、寿命が長く、大幅な経費の
削減がはかれるものである。
第１図は従来のマグネトロンスパッタリングガンの内部
構造図、第２図（ａ）は従来装置で使用後のターゲット
板の平面図、第２図（ｂ）はその側面図、第３図は本発
明の一実施例としてのスパッタリング装置の概念構成図
、第４図は本発明のスパッタリング装置のターゲツト板
の平面図である。 ３１・・・・・・Ｘ空槽、４１ ＋ ４２ ＋ ４３・
・ ・スパッタリングガン、３３・・・・電源、３４・
・ アノード電極、３５・・・・・送り出しローラ、３
６・・・・・巻き取りりローラ、３７・・・・−試別フ
ィルム、５１・・ １番目のターゲツト板、５２・・・
・・・２番目のターゲット板、５３・・・・３番目のタ
ーゲツト板、６１・・・・・１番目のターゲット」−の
凹部の位置、６２・・・・２番目のターゲット上の凹部
の位置、６３・・ ３番目のターゲット上の凹部の位置
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
構造図、第２図（ａ）は従来装置で使用後のターゲット
板の平面図、第２図（ｂ）はその側面図、第３図は本発
明の一実施例としてのスパッタリング装置の概念構成図
、第４図は本発明のスパッタリング装置のターゲツト板
の平面図である。 ３１・・・・・・Ｘ空槽、４１ ＋ ４２ ＋ ４３・
・ ・スパッタリングガン、３３・・・・電源、３４・
・ アノード電極、３５・・・・・送り出しローラ、３
６・・・・・巻き取りりローラ、３７・・・・−試別フ
ィルム、５１・・ １番目のターゲツト板、５２・・・
・・・２番目のターゲット板、５３・・・・３番目のタ
ーゲツト板、６１・・・・・１番目のターゲット」−の
凹部の位置、６２・・・・２番目のターゲット上の凹部
の位置、６３・・ ３番目のターゲット上の凹部の位置
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
Claims (1)
- 真空容器内てターゲツト板と磁界発生手段とから少なく
とも構成される蒸発手段を複数個設け、前記蒸発手段か
らのスパッタリングにより試料上に薄膜を形成させる構
成を有し、前記ターゲツト板が着脱可能に設置されてお
り、前記各蒸発手段はターゲツト板に対する磁界発生手
段の位置が互いに異なるように配されていることを特徴
とするスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1646283A JPS59143067A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1646283A JPS59143067A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | スパツタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143067A true JPS59143067A (ja) | 1984-08-16 |
Family
ID=11916912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1646283A Pending JPS59143067A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143067A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217714B1 (en) * | 1995-06-29 | 2001-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sputtering apparatus |
| JP2009263744A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Canon Anelva Corp | スパッタ成膜方法、電子素子の製造方法、スパッタ装置 |
| WO2012147228A1 (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社アルバック | カソードユニット |
-
1983
- 1983-02-02 JP JP1646283A patent/JPS59143067A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217714B1 (en) * | 1995-06-29 | 2001-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sputtering apparatus |
| JP2009263744A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Canon Anelva Corp | スパッタ成膜方法、電子素子の製造方法、スパッタ装置 |
| JP4691131B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2011-06-01 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタ成膜方法、電子素子の製造方法、スパッタ装置 |
| WO2012147228A1 (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社アルバック | カソードユニット |
| CN103459653A (zh) * | 2011-04-26 | 2013-12-18 | 株式会社爱发科 | 阴极单元 |
| JP5869560B2 (ja) * | 2011-04-26 | 2016-02-24 | 株式会社アルバック | カソードユニット |
| JP2016041855A (ja) * | 2011-04-26 | 2016-03-31 | 株式会社アルバック | カソードユニット |
| CN105671500A (zh) * | 2011-04-26 | 2016-06-15 | 株式会社爱发科 | 阴极单元 |
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