JPS59229481A - 磁電管式スパッタリング装置のターゲット及びそれを使用した陰極集合体 - Google Patents

磁電管式スパッタリング装置のターゲット及びそれを使用した陰極集合体

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JPS59229481A
JPS59229481A JP59065988A JP6598884A JPS59229481A JP S59229481 A JPS59229481 A JP S59229481A JP 59065988 A JP59065988 A JP 59065988A JP 6598884 A JP6598884 A JP 6598884A JP S59229481 A JPS59229481 A JP S59229481A
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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】 技術分野 本発明は一般的にはスパッタリング装置に関するもので
あシ、よシ特定的には、延びた標的配列を有する磁気的
に強化したスパッタリング装置に関する。
従来技術 ガス放電スパッタリング装置における延びた陰極構造に
対して磁界を強くすることの適用としては、1975年
4月15日にJ、F、コーバニ(Corbani )に
発行された米国特許第3,878,085号に記載され
ている。コーバニはペニング(penning)の米国
特許第2,146,025号において報告された発見を
確証している。ペニングの特許においては、スパッタリ
ング装置の電力消費が和尚減少でき、基材上のコーティ
ング(被覆処理)の品質及び付着率が向上しているが、
これらは、スパッタリング装置の陰極の近傍の領域にガ
ス放電に係る電子を磁気的に保持していることによる。
コーバニの装置においては、荷電粒子が動く標的面の近
傍にトンネル状の磁界を提供することによシ保持が達成
されている。
スパッタリング標的面の近傍に閉じたループを形成させ
るためそれ自身に接近させるようにトンネル状の磁界が
形成されている場合、スパッタリング処理は、電子はも
はやトンネルの端部から脱出できないから、非常に効率
よくなる。閉じたループの手法を用いているスパッタリ
ング法ハ「磁電’l(magnetron)スパッタリ
ング」と命令されておジ、トンネル磁界によシ包囲され
た陰極面は「競争路(race −track ) J
と呼ばれている。
スパッタされた物体は競争路領域よシ優勢な磁電管スパ
ッタリング用陰極から放射される。この物体の分布は通
常非常に不均一である。従って基材上をコーティングし
ている均一な薄膜は平均化される効果を有し、よってス
パッタされた付着物を平滑化する暴利を移動する成る手
段によシ達成される。それ放磁電管スパッタリングの実
際の適用は、特別の磁気トンネルと容認可能なコーティ
ングの均一さを提供する装置を実現するようガ適切な基
拐の運動を可能とする(競争路を規定する)標的構造と
の組合せによシ行なわれている。磁気的に強化されたス
パッタリングは拡張した特許として種々提案されている
(米国特許第2,146,025号、第3,282,8
16号、第3,884,793号、第3,995,18
7号、第4,030,996号、第4.031,424
号、第4,041,353号、第3.711,398号
、第4,060,470号、第4.111,782号、
第4,116,793号、第4.194,962号、第
4,166,018号、及び第4.198,283号)
本発明は、対応するように形状化されたスパッタリング
面(競争路)を包囲する延びた閉じたループの磁気トン
ネルを有するスパッタリング陰極とスパッタリング面を
過ぎた基材の線形並進運動(1inear trans
lation )とを結合した形式の装置に関係してい
る。
このよう力陰極を用いることに関する好適な実際の方法
は、陰極を通多すぎた基材を走査することによシもたら
せられ、陰極は通常競争路によシ規定された面と平行力
面にあシ、標的と基拐との距離として参照される距離だ
けそこから隔離されている。さらにこのような運動は通
常競争路の長軸に対して垂直方向に指向されている。経
験上、運動面に置かれ、走査方向に対して横切って延び
ている基材の寸法は暴利の幅として参照づけられておシ
、走査方向と平行に延びている基材の寸法は基材の長さ
として参照づけられている。
上記構造のものを用いた場合に生ずるスパッタされた物
体の損失には2種のものがある。第1の損失ハ、コーテ
ィングの均一さの点から競争路の長軸が基材の幅よシ大
きいことを必要とすることから生ずる。例えばコーティ
ングの厚さを確実化するため、基材の幅にわたって±1
0%以下の非均−さけ競争路の長さが基材の幅よp7.
62m(3インチ)〜10.16crn(4インチ)だ
け長いことを必要とする、換言すれば30.48crn
(12インチ)幅の基材のコーティングには38.1m
(15インチ)〜40.64t1n(16インチ)の長
さの競争路を必要とする。それ故スパッタされた材料が
標的に対向して置かれ基材の幅の大きさに近い装置の朽
成要素上に蓄積される。このことがここで標的の端部損
失として参照づけているスパツタされた材料の損失を生
じさせる。
第2の形式の材料の損失は有限長の基材にコーティング
しなければならない場合に生ずる。ここでは共通のプラ
クティスとしてスパッタ用標的の付着領域のすぐ近傍に
暴利の縁を位置決めするという手段を用いている。そこ
でスパッタリングが開始され、基材の走査動作が初期化
される。この処理は基祠の後部縁が付着領域を妨害しな
くなるまで維持される。若し陰極の付着領域が走査方向
から測定して長さtを有し、基材の長さがLであるとし
た場合、基材によって横断される総合距離はt十りの距
離である。しかしながらこの処理過程の一部の期間にお
いて基材が刺着領域を覆わず、スパッタされた材料が基
材の前面又は後面にあるスパッタリング機械の成る部分
に付着する。それ故、失なわれた材料の比率は比率tl
C1+L>によって与えられる。この損失は(オーバー
スキャン・ロスと呼ばれている)陰極によシ生成された
膜付着領域の長さtを縮少することにょシ最小にするこ
とができる。
オーバースキャン・ロス及び標的端部損失の両者は装置
の構成要素上にスパッタされた材料を蓄積されるととに
よシ生ずる。このことは不必要な材料を除去するためひ
んばんな処理の中断を必要とし、それに続いて装置の構
成要素の清浄を必要とする。
発明の目的 本発明の目的は、延びた競争路領域から放出されるスパ
ッタ材料を収束させて付着領域の長さを短縮しそれによ
ってオーバースキャン・ロスヲ低減し、また付着領域の
幅を小さくして標的端部損失を最小にする陰極を提供す
ることにある。さらに収束化は付着か発生ずる区域全体
を小さくするので上記の結果としてよシ小さい標的の付
着領域における付着率はそれに対応して増加する。
発明の構成 コーティングにおける汚染残余ガスの混入は数学的力関
係R/Pにょ多制御されることが知られている。ここで
Rは膜付尤率であシ、Pは残余ガス圧力である。それ故
、上記収束にょシ生ずる付着率Rの増加はコーティング
の不純に関して許容可能な制限を超えることなく可能な
範囲で残余ガス圧力Pが増加することを可能にする。可
能な範囲での残余ガス圧力Pの増加は低品質の真空ポン
プ装置の使用を可能とし、付着の開始前のポンプの停止
を短かくシ、そして一般的にスパッタリング装置におけ
る僅かな空気の洩れに対するコーティング処理は一層耐
用性が向上する。この特長は、半導体集積回路の製造に
おけるアルミニウム及びその合金の付着において特に重
要であル、付着がスパッタリング装置の汚染残余ガスに
よシ反対に影響を受ける。
このような集束化の他の特長は、スパッタリング装置の
1flJj成要素上に付着した羽村の量を減少させるこ
とによシスバッタリング材料の無駄が少なくなシ、装部
の動作に先立つ清浄作業の短縮及びポンプ停止時間の短
縮によ多装置の停止時間が短縮されることである。
本発明の他の特長及び他の目的は、陰極集合体が、基材
面に対向して置かれた真空容器内に装着されるように適
し、基材面及びスパッタリング面と対向する接触面に置
かれた基材に付着される羽村で作られたスパッタリング
面を有する延びた環状のスパッタリング標的、標的支持
体、前記スパッタリング標的を前記接触面と熱的及び電
気的接触を保って締付け、また前記標的支持部材とも締
付ける手段、及び、スパッタリング標的のスパッタリン
グ面を包囲している閉じたループでトンネルの形状をし
た磁界を提供するためのスパッタリング標的の近傍に置
かれている磁石装置を包含する、磁電管式スパッタリン
グ装置に用いられる陰極集合体であって、前記スパッタ
リング標的が第1及び第2の延びた側部及び第1及び第
2の端部を具備し、該側部及び端部の各部が内側周縁及
び外側周縁を有し、前記側部と端部が長方形枠として配
設され、前記スパッタリング面の側部及び端部は一般に
平坦であシ相互に傾斜し、前記側部及び端部の接触面は
ほぼ平坦で前記側部及び端部のスパッタリング面のそれ
ぞれと平行しておシ、前記標的支持体と接触している前
記スパッタリング標的を給料ける手段が、透磁性金属で
作られた環状磁極片を形成する手段、及び透磁性金属で
作られた延びた内側磁極片を形成する手段を具備し、前
記延びた内側磁極片が隣接する標的の端部のスパッタリ
ング面の内側縁の前面に延びている内側磁極片の各端部
の近傍に成る部分を有し、それにより、内側磁極片の各
端部と隣接する外側磁極片の隅との間の対角的空隙距離
が内側磁極片と内側磁極片の端部間の中間にある外側磁
極片との間の横断空隙距離にほぼ等しい、磁電管式スパ
ッタリング装置に用いられる陰極集合体を提供すること
によシ達成される。
本発明の実施例においては、第1及び第2の標的セグメ
ントのスパッタリング面は標的枠の平面に対して45°
の角度で傾斜されていた。適切な標的と基材との間隙を
保った状態において走査方向のスパッタされた材料の刺
着パターンの長さは、スパッタリング面が枠の平面に対
して傾斜してい力いもの(すガわち平面状標的)であっ
た同じ寸法の4つのセグメント標的枠から得られたほぼ
15.24c!n(6インチ)からはn 7.62 c
nr (3インチ)に縮少された。両者の標的装置が、
30.48m(12インチ)の長さの基材又はパレット
として知られている3 0.48cm(12インチ)長
のトレイに置かれている基材の列を被覆するために設計
されたスパッタリング装置において試験された。
平面標的に対して回転面標的を変えることによりオーバ
ースキャン−ロスが33チから12%未満に低下した。
第3及び第4の標的セグメントのスパッタリング面の内
側傾斜は、スキャン方向に対して横切る方向においてス
パッタリング材料の集中化という利点を有しており、そ
れによシ上述の標的端部損失が最小化された。上述の同
じ実施例において、陰極は、平坦状陰極の場合の等測的
寸法が15.24m(6インチ)であったのに比べて、
31.11m陰極によシ被覆された基材の幅が30.4
8crn(12インチ)であったから、端部損失が実質
的に低下した。
本発明の他の観点が基材の走査平面に対して回転した標
的セグメントを近づけるという方法によシ述べられる。
上記実施例において、標的セグメントから暴利走査平面
までの最短距離はほぼ4,31cm (1,5インチ)
である。ガス放出が通常、磁界によりt=的面に近づけ
て制限されているが、標的空間に近い基材は放出粒子、
特に基材の加熱の認容し得ない程度において生ずる高エ
ネルギ電子による感知し得る基材の衝撃が生ずる。
標的面と基材面との間に電子捕獲シールドを設けること
によシ問題が回避される。このシールドは陰極からの磁
束線のいくつかを中断するように位置決めされ、陽極電
位に維持されている。電子は磁界の線に沿って動かすこ
とによシ放出から逃がれる傾向があるので、このシール
ドの位置付けは基材への衝撃に先立って電子を除去する
効果を有する。それによシ冷却剤の付着が維持される。
数学モデルが収束された幾何学的変化について付着パタ
ーンを模擬するように開発されている。
驚くべきことに、得られたデータは長手力向標的範凹に
おける端部の近傍においてのみ予想と良好に一致してい
るが、標的の狭い範囲を横切る部分では一致していない
。付着パターンの周辺において付着されている付加的材
料がスパッタリング動作の間反射状機構から生じている
ことが信じられている。すなわち、浅いグレージング角
度において可能性のある対向標的面から標的面に衝突し
ている物体がその後のスパッタリング事象をそれを押し
のけるまで、反射され又は緩やかにはねかえシ続ける。
陰極、電子捕獲シールド及びこの好適な実施例における
パレットに接近している空間の組合せによ多形成されて
いる幾何学空間にかなシ接近させた結果として、高い水
準のスパッタリング物体の保存が実現されている。オー
バースキャンロスの支配を受けていない仮想的力全での
材料が暗い空間シールド又は対向する陰極部材に付着さ
れたパレットにおいて終端している。成る試験から90
チのスパッタリング物体が暴利面に付着され、9チが電
子捕獲シールド上に伺着され、1%が陰極の非活動部制
止に付着され又はスパッタリングチャンバにわたって分
散されたことが決められた。
スパッタされた物体の全量が在来のスパッタリング装置
における場合の量よ91桁以上低減され、その結果とし
て、機械の維持の要求が低減され、機械の清浄作業が少
なくなった。
実施例 本発明は添伺図面に関連づけた下記の記述により、よシ
詳細に説明される。
第1図は本発明の原理に基づくマグネトロンスパッタリ
ング装置に用いられるカソードアセンブリの平面図であ
シ、 第2図は第1図の線2−2から観た断面図であ夛、 第3図は第1図の線3−3から観た断面図であシ・ 第4図は複数のスパッタリング表面構造に関するフィル
ム付着の比率と断面プロフィールを比較した曲線であシ
、 第5図は本発明の原理に基づくカソードアセン方向の断
面図であシ、 第6図は第5図に図示の実施例についての力3図に対応
する断面図である。
スパッタリング処理に関する以前の考察は、殆んどの場
合、スパッタリング標的から放出されたスパッタされた
原子の空間的分布がクヌッドセンの余弦法則(Knud
sen’s Co51ne law )に従うことを示
している。この法則は、スパッタリング表面上の点放出
源から放射され、立体角dwを通して通過する原子流束
dmが下記の関係により決定されることを述べている。
dm = K邸φdw 但し、Kは定数、 φは面の法線方向と流束が測定され る方向との間の角度。
それ故、二極管スパッタリングに用いられる平坦スパッ
タ標的は、平面アレイ状の点放出源と考えることができ
、該点放出源の各個は上記の式に基づいてスパッタされ
た原子を放射する。一方平坦マグネトロン(磁電管)標
的は平面アレイ軟点放出源としては振舞わないが、その
理由としては、スパッタリングが標的の競争路領域に制
限されているからである。その代わシ、平坦マグネトロ
ン標的はリニアプレイ軟点放出源として良好に振舞い、
該リニアアレイは競争路の形状によシ決定される。
この余弦分布法則及びマグネトロンソースの直線特性の
組合せから、若し競争路領域の2つの長手方向側面の下
に置かれているスパッタリング表面が相互に傾けられて
いる場合、線放出源に沿って種々の点から放出されスバ
、りされた原子が対応的に増加した付着率を有する狭い
付着域に収束することが可能である。
第1図はカソードアセンブリ(陰極集合体)の平面図を
示し、該カソードアセンブリは符号10として一般的に
示されておシ、棒状形の1対の長手標的セグメント11
及び12、及び棒状形の1対の端部標的セグメント13
及び14を有する。
棒状標的11,12,13及び14は、少くとも部分的
には、上記棒状標的からスパッタ除去されるべき、及び
回転バレッl−15a(第3図参照)上のカソードアセ
ンブリを通って輸送された基材15に付着されるべき物
質で形成されている。棒状標的は斜め継ぎされた端部を
有しておシ、それによシ長方形の枠状の装置が形成され
る。殆んどの場合分離している棒として事前にセグメン
トが製造されるが、若し望まれる力らば、標的はまた一
体の枠状の構造として製造することもできる。
カソードの標的でない部分、例えばカソードアセンブリ
に対して棒状標的を保持する構造要素からスパッタ除去
された物質によシ基村上に付着された薄膜が汚染される
ことを防止することが望まれている。この実施例におい
ては、そのような汚染は、第2図及び第3図に図示の如
く棒状標的11.12.13及び14の近傍に配設され
た電子捕捉シールド16,17,18及び19によシ防
止されている。電子捕捉シールドは非磁性金属材料で形
成されておシ、アノード(陽極、すガわち接地)電位、
又はその近傍に維持されている。
それ故大きな電位差が棒状標的と電子捕捉シールド間に
存在する。電子捕捉シールドは第2図及び第3図に図示
の如く、複数のネジ20によシ接地されたチャンバに取
シ付けられている。
第2図は第1図の線2−2から観たカソードアセンブリ
の断面図である。第2図は端部棒状標的13及び14を
図示しておシ、該標的はそれぞれ磁気的に柔らかい締付
片22及び23によシ所定の位置に保持されている。被
覆板25の近傍に設けられている磁気的に弱い(5of
t )中心磁極片24が所定の位置に保持されている端
部棒状標的13及び14と協働する。中心磁極片24に
は接続用ボルト(この図には図示せず)を通すためそれ
ぞれのフランジ部において(斜線で図示したような)腔
26を27が設けられ、前述の接続用7+シルトは水冷
被覆板25に取シ付けられている。端部棒状標的13は
非磁性支持台28と接触を保って置かれておシ、該非磁
性支持台はボルト33及び磁気的に弱い締付片35によ
り水冷被覆板25に保持されている。ボルト33は水冷
被覆板25内に真ちゅうでつ力ぎ合わされた磁気的に弱
い磁極片39aにねじ込まれている。非磁性ボルト30
が端部棒状標的13と接触している磁気的に弱い締付片
22を維持しておシ、それによシ支持台28と本質的な
接触が図られている。磁極片39aと締付片35及び2
2とが協働して、N磁極57から棒状標的13の表面ま
での低磁気抵抗路を提供している。それ故破線で示され
た磁界の線は締付片22から磁極片24に延びておシ、
S磁極5Bの近傍に位置づけられている。同様に、端部
棒状標的14が置かれている非磁性支持台29がボルト
34及び磁気的に弱い締付片36によシ水冷被覆板25
に対して保持されている。ボルト34が水冷被覆板25
に真ちゅうでつなぎ合わされた磁気的に弱い締付片39
bにねじ込れている。非磁性ボルト31は棒状標的14
と接触状態にチイ磁気的に弱い締付片23を維持してお
シ、それによシ支持台29と本質的に機械的及び熱的な
接触が図られている。極片39bと給料片36及び23
が協働してN磁極59から端部棒状標的14の表面に至
る低磁気抵抗路が提供されている。
破線で示した磁界の線はそれ故、締付片23から磁極片
24に延びておシ、S磁極58の近傍に位置づけされて
いる。
電子捕捉シールド18及び19は、隔離部材37を介し
てスペーサ3Bまで延びているネジ20によりそれぞれ
押しつけられている。スペーサ38は、付着操作が行な
われる排気可能チャンバ(特定して図示していない)の
頂部壁40に真ちゅうでつなぎ合わされるか、又は他の
方法で固着されている。頂部壁40には漏洩を防止する
ための0リングシール(図示せず)を有する絶縁された
層41か設けられている。カソードアセンブリ10かそ
の開口を介して排気可能カチャンノ(に接近する、排気
可能なチャンバの頂部壁40における開口は被覆板25
によシ閉鎖され、該被覆板が絶縁層41に置かれ、絶縁
層41に対して封鎖している。絶縁層41は、この実施
例においてはアノード電位となっている頂部壁40とカ
ソード電位となっている被覆板25との間の電気的接触
を防止している。
第3図は第1図の線3−3からみたカン−ドアセンブリ
の断面図である。この図は、中心磁極片24と磁気的に
弱い締付片43及び440間の所定の位置に保持されて
いる長手方向の棒状標的11及び12を示している。長
手方向の棒状標的11は非磁性支持台46と接触してい
る。非磁性ボルト48は支持台46と棒状標的11が本
質的に機械的且つ熱的接触が図られるように給料片43
を押しつける。同様に非磁ボルト49は支持台47に棒
状標的12が本質的に熱的且つ板誠的な接触が保たれる
ように締付片44を押しつける。
1対の長手方向の磁気的に弱い締付片51及び52がボ
ルト53及び54によシ水冷被覆板25に真ちゅう付け
されている極片50a及び50bに機械的に接続されて
いる。同様に磁極片24が水冷被覆板25に真ちゅう付
けされている極片50cにボルト55によ多接続されて
いる。上述の締付片、ボルト及び真ちゅう付けされた極
片の組合せ動作が水冷被覆板25と支持台46及び47
が本質的な熱的接触を維持させている。
磁気的に弱い極片50bは磁気的に弱い締付片52及び
44と協働し、N磁極59と長手方向棒状電極12の表
面との間に低磁気抵抗の通路を提供する。
同様に極片50Cと締付片44がS磁極58と長手方向
棒状電極120表面との間に低磁気抵抗の通路を提供す
る。その結果として、破線で示された磁界の線は締付片
44から極片24′tで延び、それ故長手方向棒状標的
12の表面を横断する円弧を形成する。
同様に磁気的に弱い磁極片50aは磁気的に弱い締付片
51及び43と協働してN磁極57と長手方向棒状標的
11との間に低磁気抵抗の通路を提供する。破線で示さ
れた磁界の線は締付片43から極片24まで延びておシ
、それ故長手方向棒状標的11の表面を横切る円弧を形
成する。
長手方向棒状標的11及び12に亘って円弧状に形成さ
れる磁界の線は同様な端部棒状標的13及び14に亘っ
て形成される磁界の線と協働し、棒状標的についてスパ
ッタを行うのに効率の良いマグネトロンとして要求され
る円弧状の閉鎖されたループ状の磁界を提供する。
プラズマを安定させ、オーバースキャン損失全低減させ
るのに寄与する重要な点は、端部棒状標的の近傍の内部
縁の前面に延びている内側極片24の部分24a及び2
4bの各端部の近傍に設けられることである。そのよう
力延びた部分がないと、プラズマが標的の角部において
不安定になる傾向があることが見出されている。第1図
を参照すると、標的アセンブリの隅部における内側極片
と外側極片との対角的な空隙間隔が、内側の極片の端部
の中間にある内側極片と外側極片との間の横断的な空隙
間隔よシも著しく大きいことが判る。隅領域におけるプ
ラズマの不安定さがよル長い対角的な空隙に依存するこ
れらの領域においてよシ弱い磁界の密度に依存している
ということが仮定されている。部分24a及び24bは
、各隅部における対角的な空隙距離が横断的な空隙距離
にほぼ等しいように、延びている。この配置はプラズマ
の不安定さを解消させる傾向を有している。
驚くべきことには、その理由が充分に11判らないので
あるが、オーバスキャン損失についても著しい減少をも
たらしているのである。
磁極57,58及び59は電磁石又は永久磁石のいずれ
かで形成させることができる。どちらで構成させても棒
状標的の近傍に所望の磁界を形成させることを遂行する
点において等価な効果を示す。
本発明の2つの試験的な例について構成されておシ、動
作している。これらの例において、棒状標的が基材面に
平行な面にそれぞれ内側に300及び45°傾斜されて
いた。長手棒状標的の各個のスパッタリング面の幅は約
28.1 mm (1,5インチ)であル、上部縁間の
間隙は約19.05mmC0,75インチ)であった。
長手棒状標的の長さは約304.8mm(12インチ)
であったが、それらの長さはスパッタリンクチャンバ及
び基材の寸法に依存して、代表的には約152.4關(
6インチ)〜762g1(30インチ)であった。
第4図は〔キロオングストローム7分(kXA))の単
位で測定した薄膜の付着率に対する標的アセンブリの長
手方向中心線からの距離の関係を図解する複数の曲線を
示す図である。カソードは直流室カフkWで作動され、
付着率の測定は基材面において行ガわれた。
第4図における曲線60は、在来の平坦状標的装置に関
する薄膜の成長率のプロフィールを示しておシ、該装置
においては物質除去面が基材面に平行している。とこで
は長方形枠内に4つの棒状標的から成るが単一の平坦板
標的である特定的な標的装置が実質的に同じ結果を生じ
させ得る。公称50.8y+m(2インチ)の標的・基
材間距離が用いられ、曲線50が得られた。
第4図に図示の曲線61は、4個の棒状標的の全てが内
側に30°だけ傾斜した場合の薄膜の成長率のプロフィ
ールを示している。競争路の長さと幅は前述の場合とほ
ぼ同じく残されていた。しかしながら傾斜によシ、基材
までの標的の距離は−次元だけでは規定できない。第4
図に図示の曲線ンチ)の棒状標的との間の接近した空間
において得られた。刺着領域の幅が上記の平板の場合の
ほぼ203.2朋(8インチ)から144.7mm(5
インチ半)に縮減されたことに注目すべきである。
最大の薄膜付着率も5.5にシーから第4図に図示の曲
線62に増加した。曲線62は4つの棒状標的の全てが
内側に45°傾斜した場合の装置についての薄膜成長率
のプロフィールを示している。この場合、傾斜した棒状
標的と基材面との間の接近間隔はほぼ17.7mm(半
インチ)であった。付着領域の幅がさらに93.9xm
(3インチ半)の幅に減少していることに注目すべきで
ある。薄膜付着率の最高値が12.5 ki/−1−ま
で増加している。この比較から明らかなことは、付着領
域の実質的な狭さ且つ薄膜の付着率の最大値の増加が新
規な傾斜した棒状体を用いる概念によシ達成されること
である。
第1図〜第3図に図示の実施例は、第4図に図示の試験
結果の比較から示されたように、本発明の基本的目的を
達成するのに有効である。第5図及び第6図に図解の変
形形態においては、カソードアセンブリにおける複数の
構造的な変化が標的の冷却の実質的向上を提供しておシ
、該標的の冷却は出力が増加させた状態における動作を
可能にし、磁界の構造を向上することを可能にしておシ
、該磁界の構造の向上はそのよう々高出力における不安
定な動作を減少させ、また同じ基材幅に亘って均一な付
着を維持している間標的領域をほぼ10チ削減すること
を可能とする。
第1の実施例において、棒状標的がほぼ三角断面の非磁
性支持台28,29,46及び47を介して水冷被覆板
25に間接的に締付けられている。
第2図及び第3図に図示の如く、複数セットのタンデム
締付棒を必要とし、各組の一方の棒が支持台を水冷被覆
に締付け、他の棒が棒状標的に対応する外側縁を支持台
に締付ける。
水冷被覆板と各支持台との間のインターフェースが熱伝
達に対して高い抵抗障壁が作シ出されている。タンデム
締付棒も極片として提供され棒状標的の外縁に磁気通路
を延長させ、分離している棒にこれらの極片が分割され
ていることはそれらの磁気的有効性を低減させている。
第5図及び第6図に図示の変形実施例はカソードアセン
ブリの熱的構成及び磁気的構造の両者を簡素化している
。第2図の図に対応して長手方向断面を示している第5
図を参照すると、端部棒状電極66及び67が、外側縁
端部締付棒69及び70、及び延びた内側縁締付棒71
によシ、1片の水冷11131板68に直接締付けられ
ている。内側及び外形縁締付棒はそれぞれ非磁性キャッ
プネジ72及び73によシ被覆板に固定されている。
第3図に対応した横断面を示す変形例を示す第6図に図
示の如く、側面棒状標的74及び75も同様に、外側縁
側面締付棒76及び77、及び内側縁締付棒71の側面
によシ、被覆板68に締付けられている。
水冷被覆板は、銅のように良熱伝導性を有する非磁性体
で作られている。それは一般的な形状としては長方形の
さらをしておシ、該長方形のさらは端部フランジ78及
び79、及び側部フランジ80及び81を有しておシ、
該フランジは連続的なリムを形成しておシ、該リムは被
覆板を長方形の絶縁リング84を介してスパッタリング
チャンバの頂部板83内の長方形開口82内に装着する
ためのものである。在来の給料部材及び封鎖部材(図示
せず)が用いられカソードアセンブルの接地されたチャ
ンバと被覆板との間に電気的接続を行うことなく真空気
密装着を提供する。
被覆板68の下側は傾斜した端部85,86及び傾斜し
た側部87.88を有する雨どいを反転させた形状の中
心溝を有しておシ、上記傾斜した端部及び側部は棒状標
的66.67及び74゜75の端部及び側部のそれぞれ
の裏(露出されていない)面に熱的及び電気接触面とし
て働く。被覆板のさら形状部の上側は被覆板の一端に供
給され、コンジット(図示せず)を介して他端から排出
される冷却水を遅速させる環状溝又はチャネル89を包
含している。チャネル89は垂直フィン90によシ細分
されておシ遅速している冷却水と接触するための付加的
な熱伝導面を提供している。
またチャネルは封鎖板(図示せず)にょシ披株されてお
シ、冷却水をチャネルの内側に維持し且つ磁気構造との
接触がないようにしている。
付加的な長方形現状溝91は被覆板の側壁に隣接しださ
ら部の上部において冷却水チャネルの外側に形成されて
いる。棒状磁石92は溝91内に配設され周囲的な長方
形環状磁石を提供する。磁石92は単に非磁性金属の薄
壁にょシ外側締付棒69.70及び76.77から隔離
されている。
これらの締付棒は磁気的に透過性の高い拐判、例えばS
AE 1018鋼で作られておシ、それにょシ低リラク
タンスの通路が磁石92の外側リングから棒状標的の外
縁まで提供される。
同様に環状溝91よシ薄い中心の長手方向溝93が板6
8のさら部の上面の中央線に沿って冷却水チャネルの内
側に形成されている。棒状磁石94はこの中心溝内に配
設さ゛れておシ、該磁石の極性は磁石92の極性とは対
向的にされている。
それ故もし磁石92が溝91の底部においてN極を有し
て配設されている揚台、磁石94は溝93の底部におい
てS極であるように配設されなければたらない。
磁石92についても同様に、非磁性金属の薄壁(第6図
参照)のみが内側締付棒71から磁石94を隔離し、内
側給料棒は好適には外側締付棒と同様に磁気的透過性の
良い金属で作られる。それ故また低リラクタンス磁気通
路が磁石94から棒状標的の内側縁まで提供される。
第6図と第3図を比較すると、熱伝達を垢加させるため
棒状標的に直接支持するための、第6図に図示の1個の
被覆板68の使用もまた、第3図に図示の支持台締付棒
によシ要求された空間内の外側縁締付棒に接近させて外
側磁石92を配設できるようにするととが明らかである
。分離支持台及びそれらの締付棒の削減は構造を簡単に
し、外側磁石から棒状標的の面までの通路長を著しく短
かくする。よシ短かい通路長、及び、磁石と磁石との間
、及び外側縁締付棒相互間の両者の間の2つのインター
フェースは通路の全リラクタンスを減少させ、従って棒
状標的の外側縁における磁界の強さを増加させるように
作用する。
さらに、第6図の棒状標的の外縁におけるくぼみが裏面
に対して中心から外れており、締付棒76.77の接触
している緑が第3図に図示の締付棒43,44の設計か
ら修正されておシ、変化したくほみの位置を一致させて
いることに注目すべきである。この方法における標的及
び締付棒の再形状化は破線で示した磁界の線95によシ
示された領域における標的の前面で発生したプラズマか
ら締付棒状極片をよシ効果的に陰べいしている。
磁気回路を完成させるために、維持板96が被覆板68
の破線部の上に置かれている。維持板96の上面は周縁
リム97を有しておシ、該リムは被覆板の環状溝91K
ff/’入されており、リムの底部は外側磁石92の頂
部と接触し、維持板の下面は内側磁石94の頂部に接触
している。維持板は締付棒極片の材料と同様力透磁性に
すぐれた材料で作られている。
在来の手段、例えば被覆板68に維持板96を締付ける
ためのボルトは図面を簡単にするため図示していない。
第5図に関連して特に述べると、開示された変形形態も
また内側磁極片の各端部において延びた部分を提供する
という特徴を有している。この特徴は、端部損失を増加
させることなく、同じ基材の幅に亘って均一に付着を低
下させることなく、そのよう々延長がない内側磁極片に
比較して、標的の長さを少くとも5チ減少させることが
可能である。
標的の全長は、第5図においてLで示した、端部椋的棒
の露出面の下部縁間の距離である。前に述べたように、
基材は、標的の長手方向C換言すれば第5図の面に対し
て法線方向)に対して法線方向に支持パレットを走査す
ることによシ、スパッタ被覆される。標的の下部のパレ
ットの位置は第2図に図示の如く力っている。
最大の付着効率に関して、標的長りはパレット幅Wと同
じであるべきである、その理由としては、このことはス
パッタされた拐刺の端部損失が最小になシ得るからであ
る。このことは実際には実現でき方い、その理由として
は、薄膜付着率が標的の端部間の全体について一定では
ないからである。
薄膜の絢−化を受容するため(例えば厚さ変化が平均値
から5%未満)、標的は前に述べたように、パレットの
幅よシ長く力ければならない。例えば第1図〜第3図に
図示の装置において、30.5crn(12インチ)の
パレット上に±5%の範囲内で薄膜伺着率を維持するた
めには、Lの寸法を約とが見出されている。
第5図及び第6図に図示の実施例において、内側締付棒
71には棒の各端部の近傍に1つの極片付加物99が設
けられている。各付加物99け締付棒の長子寸法に対し
て横断状に延びている従属棒(depending b
ar )又はリブの形状をしている。付加物は内側締付
棒極片7】の端部に効果的に延びており、該内側締付棒
極片は端部標的棒スパッタリング面の内側縁の僅かに下
部に位置している。外側端部締付棒極片69及び70に
関連づけたこれらの効果は、内側極片と外側極片との間
の標的の周囲の空隙距離とほぼ等しいようにされている
。結果は標的の隅部におけるよシ収束したプラズマを存
在させ、該プラズマは端部領域におけるスパッタ率の減
少を補償するように表われる。
端部標的棒にわたって磁界を形成させるためこのような
内側極片付加物を用いることによシ、標少させることか
でき、この場合30.5 cmの幅のパレット上に均一
に付着させたのと同じ付着が得られる。このことは標的
全長りについて5%よシも僅かに減少している。換言す
れば、内側極片付加物は、標的長(L−W)を0.23
Wから0.13Wに極度に減少させることを可能にし、
長さの極度の減少は40チ以上である。付加物がない場
合、同じ短縮した陰極構造は成る厚さの薄膜を生じさせ
、該厚さは、標的の端部近傍に均一な付着を向上させる
付加物の効果性を示している±12%の制限内で変化す
る。
非標的面からのスパッタリングを防止するため、第5図
及び第6図に図示のカン−ドアセンブリにはネジ103
によシ隔離部制(5tand −off )102に装
着された電子捕捉しゃへい101が設けられ、ネジ10
3はスペーサ104までねじ込れておシ、スペーサ10
4は第1図〜第3図に図示の実施例におけるものと同様
にスパッタリングチャンバの頂部壁83に真ちゅう付け
、又は固定されている。
また外側極片から横手方向のスパッタリングされる可能
性は標的のスパッタリング面の背後の外側極片を「陰べ
いする」ことによシ回避されている。これは、棒のスパ
ッタリング面に対してよりも接触面によシ近く位置づけ
られている標的棒66.67.74及び75のそれぞれ
の外縁に締付溝105を設けることによシ達成される。
締付溝は好適にはV形状を々し、側壁109,110゜
111.112を有し、該側壁は所定の角度でそれぞれ
の標的棒の接触面を横切っている。該所定の角度はスパ
ッタリング面と標的棒のスパッタリング面の外側縁によ
シ規定されている面(すなわち、第5図及び第6図にお
ける標的棒の下部隅を結合している線(図示せず))と
の間の角度に等しい。各■溝の他方の側壁113 、1
14 、115゜116は標的棒のそれぞれの外側縁1
17. 、118゜119.120を横切っている。第
5図及び第6図から明らかなように、この構造は対応す
る極片66.67.74,75の前面にじゃへいを提供
している。極片は標的棒のスパッタリング面の外側縁の
下には延びていない。
外側極片を「陰ぺいすること」に加えて、中心から外れ
た外側溝もまた、外側極片の位置付けを可能とし、それ
によシ、標的の縁からの均一な付着を向上させる上述の
ことの達成が促進されるように各標的梵のスパッタリン
グ面の外側縁の近傍に接近させて磁界を集中させること
を向上させることが判る。
創作性ある技術的思想が特定的な実施例及び用途に関連
づけて開示したが、この教示に基づいて当業者が請求し
た発明の範囲から逸脱することなく付加的な実施態様を
生み出すことが可能であることが容易に理解されるべき
である。従って添伺図面及び明細書の記載事項が本発明
の原理を図触゛するために提供しておシ、これらの範囲
に制限されるべきでガいことが理解されるべきである。
特に、本発明の傾斜した標的装置についての好適力実施
例が長方形枠の如く互いに適合するように留められた端
部を有する4つの分離している棒の形状であるが、標的
は、例えば押圧(stamping )、鍛造又は鋳造
によシー片の長方形ユニットとしても形成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理に基づくマグネトロンスパッタリ
ング装置に用いられるカン−ドアセンブリの平面図、 第2図は第1図の線2−2から観た断面図、第3図は第
1図の線3−3から観た断面図、第4図は複数のスパッ
タリング表面構造に関するフィルム付着の比率と断面プ
ロフィールを比較した曲線、 第5図d本発明の原理に基づくカン−ドアセンブリの他
の実施例であって第2図に対応する長手方向の断面図、 第6図は第5図に図示の実施例についての第3図に対応
する断面図、である。 (符号の説明) 10・・・陰極集合体、11.12・・・長手標的セグ
メント、13,14・・・端部標的セグメント、15・
・・基利、16,17,18,19・・・電子捕捉シー
ルド、20・・・ネジ、22,23・・・締付片、24
・・・中心磁極片、25・・・被覆板、26.27・・
・腔。 特許出願人 マテリアルズ リサーチコーポレイション特許出願代理
人 弁理士  青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理士  松 下   操 弁理士  山 口 昭 之 弁理士  西 山 雅 也 手続補正書 昭和59年6月 75日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和59年 特許願  第065988号2、発明の名
称 ml管式スパッタリング装置の陰極集合体3、補正をす
る者 事件との関係  特許出願人 名称   マテリアルズ リサーチ コーポレイション 4、代理人 (外 4 名) 5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明−1の欄 6、補正の内容 (1)明細書第13頁第9行目〜第14行目を次のよう
に補正する。 r本発明は、対応するように形状化されたスパッタリン
グ面(競争路)を包囲する延びた閉じたループの磁気ト
ンネルを有するスパッタリング陰極とスパッタリング面
を線形並進運動(1ineartranslatlon
 ) して通過する基材とを結合した形式の装置に関係
している。」 (2)明細書第13頁第15行目〜第20行目の「この
ような陰極・・・・・・・・・隔離されている。」を次
のように補正する。 「このような陰極を用いることに関する好適な実際の方
法は、陰極を通過する基材を走査することによりもたら
せられ、陰極は通常競争路により規定された面と平行な
面にあり、標的と基材との距離として参照される距離だ
けそこから隔離されている。」 (3)明細書第21頁第4〜第5行目の「4.31cm
(1,5インチ)」を[,2S儒(0,5インチ)」と
補正する。 (4)明細書第27頁第9行目の「磁気的に柔らかい」
を「軟磁性の(rnagnetically 5oft
 )Jと補正する。 (5)明細書第27頁第11行目の[磁気的に弱い(5
oft ) Jを「軟磁性の」と補正する。 (6)明細書第27頁第20行目、第28頁第2行目、
第4〜第5行目、第13行目、第16行目、第18行目
、第30頁第5行目、第14行目、第31頁第3行目の
両者、第13行目、第13〜第14行目の「磁気的に弱
い」を「軟磁性の」と補正する。 (7)明細書の第32頁第5行目〜第9行目の「プラズ
マを安定させ・・・・・・・・・ことである。」を次の
ように補正する。 「プラズマを安定させ、オーバースキャン損失を低減さ
せるのに寄与する重要な点は、内側極片24の各端部の
近傍に、端部棒状標的の近傍の内部縁の前面に延びてい
る部分24a及び24”bを設けていることである。」 (8)明細書第34頁第16行目及び第35頁第2行目
の「61」を「51」と補正する。 (9)明細書第35頁第8行目の「62」のいずれも「
52」と補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、陰極集合体が、基材面に対向して置かれた真空容器
    内に装着されるように適し、基材面及びスパッタリング
    面と対向する接触面に置かれた基材に付着される材料で
    作られたスパッタリング面を有する延びた環状のスパッ
    タリング標的、標的支持体、前記スパッタリング標的を
    前記接触面と熱的及び電気的接触を保って締付け、また
    前記標的支持部材とも締付ける手段、及び、スパッタリ
    ング標的のスパッタリング面を包囲している閉じたルー
    プでトンネルの形状をした磁界を提供するためのスパッ
    タリング標的の近傍に置かれている磁石装置を包含する
    、磁電管式スパッタリング装置に用いられる陰極集合体
    であって、 前記スパッタリング標的が第1及び第2の延びた側部及
    び紺1及び第2の端部を具備し、該側部及び端部の各部
    が内側角縁及び外側周縁を有し、前記側部と端部が長方
    形枠として配設され、前記スパッタリング面の側部及び
    端部は一般に平坦であシ相互に傾斜し、前記側部及び端
    部の接触面はほぼ平坦で前記側部及び端部のスパッタリ
    ング面のそれぞれと平行しておシ、 前記標的支持体と接触している前記スパッタリング標的
    を締付ける手段が、透磁性金属で作られた環状磁極片を
    形成する手段、及び透磁性金属で作られた延びた内側磁
    極片を形成する手段を具備し、 前記延びた内側磁極片が隣接する標的の端部゛のスパッ
    タリング面の内側級の前面に延びている内側磁極片の各
    端部の近傍に成る部分を有し、それによシ、内側磁極片
    の各端部と隣接する外側磁極片の隅との間の対角的空隙
    距離が内側磁極片と内側磁極片の端部間の中間にある外
    側磁極片との間の横断空隙距離にほぼ等しい、磁電管式
    スパッタリング装置に用いられる陰極集合体。 2、前記内側磁極片の各端部が横断リプ状付加物を特徴
    する特許請求の範囲第1項に記載の陰極集合体。 3.前記標的支持部材が非磁化性金属で作られた1つの
    部材を具備し、該1つの部材が前面及び後面を有し、前
    面が対応する端部及び側部標的棒の接触面に密に接触し
    ている傾斜した側壁及び傾斜した端壁を有する延びた溝
    で形成されている、特許請求の範囲第1項に記載の陰極
    集合体。 4、前記標的支持部材の後面に前記前面における延びた
    溝の傾斜した側壁及び端壁の近傍に冷却水を循環させる
    環状チャネルが形成されている、特許請求の範囲第3項
    に記載の陰極集合体。 5、前記環状冷却水チャネルに冷却水に対して露出させ
    た支持体の表面積を増大させる環状フィンが形成されて
    いる、特許請求の範囲第4項に記載の陰極集合体。 6、前記標的支持体の後面に環状冷却水チャネルを閉じ
    込めている矩形の環状溝及び該矩形の環状溝よシも浅い
    延びた中心溝が形成され、前記磁石装置が前記支持部材
    の前面に向って設けられたと 予め選択された1つの極性の磁極を有する環状磁石構造
    を形成させるように前記矩形の環状溝内に設けられた複
    数の第1の棒磁石及び前記支持部拐の前面における前記
    溝の基台に向って設けられた対向する極性の磁極を有す
    る延びた中心磁石柘造を形成させるように前記延びた中
    心溝に設けられた少くとも1つの第2の棒磁石を特徴す
    る特許請求の範囲第3項に記載の陰極集合体。 7、スパッタリング装置に用いる磁電管陰極集合体であ
    って、該集合体が、 スパッタリング面、該スパッタリング面に対向する接触
    面、及び1対の平行に延びた側部よシも短かい1対の端
    部によシ鉱合された前記1対の平行に延びた側部を規定
    するように前記スパッタリング面及び接触面を境界づけ
    る外側及び内側周縁、を有する延びた矩形の現状スパッ
    タリング標的、標的支持体、 前記スパッタリング標的を前記接触面に熱的且つ電気接
    触を保ち、及び前記標的支持体に締付ける手段、及び、 前記スパッタリング標的の外側縁を包囲する1つの極性
    の第1の環状磁極及び前記スパッタリング標的の内側縁
    の近傍に延びている前記1つの極性と対向する極性の第
    2の延びた磁極を有する磁石装置を包含する前記スパッ
    タリング標的のスパッタリング面を包囲する閉じたルー
    プでトンネル状磁界を提供する手段、を具備し、 前記第2の延びた磁極が前記スパッタリング標的の側部
    間に設けられた透磁性を有する金属で作られた内側棒を
    具備し、該内側棒が標的の端部の一方の内側縁に隣接し
    ている第1の端部及び標的の端部の他方の内側線に1l
    liI接している第2の端部を有し、該内側棒の第1及
    び第2の端部の各個に横軸方向のリプ状付加物が形成さ
    れ、該付加物が内側周縁と対応する標的の端部のスパッ
    タリング面との結合部のごく近傍に設けられ、前記対応
    する標的の端部のスパッタリング面の前面に突出してい
    る、スパッタリング装置に用いる磁電管陰極集合体。 8、前記第1の環状磁極か透磁性金属で出来た外側磁極
    片を具備し、該磁極片は前記側部の各個の外側縁及び前
    記スパッタリング標的の端部の近傍まで延びており、外
    側磁極片は対応する標的の側部及び端部のスパッタリン
    グ面の平面の完全に後に置かれている、特許請求の範囲
    第7項に記載の磁電管陰極集合体。 9、前記標的を締付ける手段が、前記内側棒と前記標的
    の側部の近傍の内側周縁とをかみ合わせる手段、及び前
    記内側棒の端部と前記標的端部の近傍の内側周縁とをか
    み合わせる手段を特徴する特許請求の範囲第8項に記載
    の磁電管陰極集合体。 10、前記標的を締付ける手段が前記スパッタリング標
    的の側部及び端部の各部の外側周縁と近傍の外側磁極片
    ともかみ合わせる手段を特徴する特許請求の範囲第8項
    に記載の磁電管陰極集合体。 11、前記スパッタリング標的の側部及び端部の各部の
    外側周縁と近傍の外側磁極片とをかみ合わせる手段が前
    記側部及び端部の各部の外縁に形成された溝を具備し、
    該溝の中心が標的のスパッタリング面に対してよシも接
    触面によシ近く位置し、前記溝の側壁が接触面と交差し
    、それによシ、接紗面の幅が各標的の対応するスパッタ
    リング面の幅及び端部よシ小さく、前記近傍の外側磁極
    部が前記溝と組合わさる内側縁部を特徴する特許請求の
    範囲第10項に記載の磁電管陰極集合体。 12、前記スパッタリング標的の側部及び端部の各部の
    外縁に形成された溝が■形状の溝である、特許請求の範
    囲第11項に記載の磁電管陰極集合体。 13、前記スパッタリング標的の側部及び端部の各部の
    スパッタリング面及び接触面はほぼ平坦でアシ、且つ相
    互に平行し、前記1対の側部のスパッタリング面は互い
    に内側に傾斜し、前記1対の端部のスパッタリング面は
    互いに内側に傾斜し、前記標的支持体に対して前記スパ
    ッタリング標的を締付ける手段が前記スパッタリング標
    的の側部及び端部の外側縁に形成された周辺溝、及び締
    付部材を具備し、前記周辺溝は前記側部及び端部の各部
    のスパッタリング面よシ前記接触面に近づいて位置し、
    前記締付部材は前記標的の側部及び端部の各部の外縁に
    治って延び、前記スパッタリング標的の対応する部分の
    外側縁に設けられた前記溝と係合している内側縁部を具
    備し、前記スパッタリング標的のスパッタリング面の外
    縁によシ規定された平面を貫通する部分が存在しない、
    特許請求の範囲第7項に記載の磁電管陰極集合体。 14、前記スパッタリング標的の側部及び端部の外縁に
    ある周辺溝がV形状の溝であシ、該V形状の溝の一方の
    側部が前記接触面と交差し、他方の側部が前記スパッタ
    リング標的の側部及び端部の対応する一方の外縁と交差
    し、前記側部及び端部の各部内の前記構の一方の側と前
    記部分の接触面との交差角は前記標的のスパッタリング
    面の外側縁により規定された平面に関して前記スパッタ
    リング標的の傾斜部の角度に等しい、特許請求の範囲第
    13項に記載の磁電管陰極集合体。 15、スパッタリング装置の磁電管陰極集合体に用いる
    スパッタリング標的であって、該スパッタリング標的が
    、 矩形枠状部材を形成するように1対の端部によシ結合さ
    れた1対の平行な延びた側部であって、前記側部及び端
    部の各部が基材にスパッタ付着させるべき羽村で作られ
    たほぼ平坦々スパッタリング面を有しているもの、 前記スパッタリング面に平行な実質的に平坦な接触面、
    及び、 前記スパッタリング面と前記接触面との間に延びている
    平行な内側縁及び外側縁であって、前記矩形枠の内側縁
    及び外側縁のそれぞれを形成させるように前記各端部の
    内側縁及び外側縁と前記側部の内側縁及び外側縁とが結
    合しているもの、を具備し、 前記側部のスパッタリング面が互いに傾斜し、前記端部
    のスパッタリング面が互いに傾斜し、内側周辺溝が前記
    スパッタリング面と前記側部及び端部の各部の接触面と
    の間の中間の前記矩形枠の内側縁内に形成され、外側周
    辺溝が前記矩衝枠の外側縁内に形成され、該外側周辺溝
    が前記スパッタリング標的よシも前記接触面に近づいて
    位置している、スパッタリング装置の磁電管陰極集合体
    に用いるスパッタリング標的。 16、前記内側溝及び外側溝の断面がV形状をしている
    、特許請求の範囲第15項に記載のスパッタリング標的
    。 17、前記側部及び端部の各部の外側周辺溝が前記スパ
    ッタリング面と前記スパッタリング標的の側部及び端部
    の全てのスパッタリング面の外側縁によって規定された
    平面との間の角度に等しい所定の角度で前記接融面と交
    差している側壁を有している、特許請求の範囲第15項
    に記載のスパッタリング標的。 18、前記1対の側部及び前記1対の端部が前記矩形枠
    を形成するように互いに嵌合している組合わされている
    端部を有する分離片である、特許請求の範囲第17項に
    記載のスパッタリング標的。 19、前記1対の側部及び前記1対の端部が一元化され
    た標的枠である、特許請求の範囲第17項に記載のスパ
    ッタリング標的。
JP59065988A 1983-05-25 1984-04-04 磁電管式スパッタリング装置のターゲット及びそれを使用した陰極集合体 Granted JPS59229481A (ja)

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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5976875A (ja) * 1982-10-22 1984-05-02 Hitachi Ltd マグネトロン型スパッタ装置とそれに用いるターゲット
JPS60152671A (ja) * 1984-01-20 1985-08-10 Anelva Corp スパツタリング電極
DE3581558D1 (de) * 1984-05-17 1991-03-07 Varian Associates Magnetron-zerstaeubungs-vorrichtung mit ebenen und konkaven auftreffplatten.
US4627904A (en) * 1984-05-17 1986-12-09 Varian Associates, Inc. Magnetron sputter device having separate confining magnetic fields to separate targets and magnetically enhanced R.F. bias
US4606806A (en) * 1984-05-17 1986-08-19 Varian Associates, Inc. Magnetron sputter device having planar and curved targets
CH664303A5 (de) * 1985-04-03 1988-02-29 Balzers Hochvakuum Haltevorrichtung fuer targets fuer kathodenzerstaeubung.
CH669242A5 (de) * 1985-07-10 1989-02-28 Balzers Hochvakuum Targetplatte fuer kathodenzerstaeubung.
US4828668A (en) * 1986-03-10 1989-05-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Sputtering system for deposition on parallel substrates
DE3787390T2 (de) * 1986-04-04 1994-06-16 Materials Research Corp Kathoden- und Target-Anordnung für eine Beschichtungsvorrichtung zum Zerstäuben.
US4855033A (en) * 1986-04-04 1989-08-08 Materials Research Corporation Cathode and target design for a sputter coating apparatus
US4738761A (en) * 1986-10-06 1988-04-19 Microelectronics Center Of North Carolina Shared current loop, multiple field apparatus and process for plasma processing
IT1211938B (it) * 1987-11-27 1989-11-08 Siv Soc Italiana Vetro Apparecchiatura e procedimento per la deposizione di uno strato sottile su un substrato trasparente, particolarmente per la realizzazione di vetrature
US4842703A (en) * 1988-02-23 1989-06-27 Eaton Corporation Magnetron cathode and method for sputter coating
US4865708A (en) * 1988-11-14 1989-09-12 Vac-Tec Systems, Inc. Magnetron sputtering cathode
US4892633A (en) * 1988-11-14 1990-01-09 Vac-Tec Systems, Inc. Magnetron sputtering cathode
US4915805A (en) * 1988-11-21 1990-04-10 At&T Bell Laboratories Hollow cathode type magnetron apparatus construction
US5045166A (en) * 1990-05-21 1991-09-03 Mcnc Magnetron method and apparatus for producing high density ionic gas discharge
US5490914A (en) * 1995-02-14 1996-02-13 Sony Corporation High utilization sputtering target for cathode assembly
DE19648390A1 (de) * 1995-09-27 1998-05-28 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage
DE19614595A1 (de) * 1996-04-13 1997-10-16 Singulus Technologies Gmbh Vorrichtung zur Kathodenzerstäubung
US5863399A (en) * 1996-04-13 1999-01-26 Singulus Technologies Gmbh Device for cathode sputtering
DE19614599A1 (de) * 1996-04-13 1997-10-16 Singulus Technologies Gmbh Vorrichtung zur Kathodenzerstäubung
US6045670A (en) * 1997-01-08 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Back sputtering shield
DE19806879A1 (de) * 1998-02-19 1999-08-26 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung
US6217716B1 (en) 1998-05-06 2001-04-17 Novellus Systems, Inc. Apparatus and method for improving target erosion in hollow cathode magnetron sputter source
JP3076311B2 (ja) * 1998-10-06 2000-08-14 株式会社日鉱マテリアルズ 酸化物焼結体スパッタリングターゲット組立体
US6444100B1 (en) 2000-02-11 2002-09-03 Seagate Technology Llc Hollow cathode sputter source
US20060102871A1 (en) * 2003-04-08 2006-05-18 Xingwu Wang Novel composition
US20080017501A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Makoto Inagawa Cooled dark space shield for multi-cathode design
US20080173541A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-24 Eal Lee Target designs and related methods for reduced eddy currents, increased resistance and resistivity, and enhanced cooling
TWI338721B (en) * 2009-10-16 2011-03-11 Suntek Prec Corp A sputtering apparatus with a side target and a method for sputtering a workpiece having non-planer surfaces
CN108422151B (zh) * 2017-06-15 2019-05-31 甘肃虹光电子有限责任公司 一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU179482B (en) * 1979-02-19 1982-10-28 Mikroelektronikai Valalat Penning pulverizel source

Also Published As

Publication number Publication date
EP0127272A3 (en) 1987-01-07
US4428816A (en) 1984-01-31
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EP0127272B1 (en) 1989-12-06
CA1206119A (en) 1986-06-17
DE3480677D1 (de) 1990-01-11
JPH0381256B2 (ja) 1991-12-27

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