JPS6046370A - 対向タ−ゲット式スパッタ装置 - Google Patents
対向タ−ゲット式スパッタ装置Info
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- JPS6046370A JPS6046370A JP15446283A JP15446283A JPS6046370A JP S6046370 A JPS6046370 A JP S6046370A JP 15446283 A JP15446283 A JP 15446283A JP 15446283 A JP15446283 A JP 15446283A JP S6046370 A JPS6046370 A JP S6046370A
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- JP
- Japan
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- target
- sputtering
- targets
- voltage
- high frequency
- Prior art date
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- Pending
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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
- C23C14/34—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
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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】
本発明は強磁性体を高速、低温にてスパックして基板の
表面に強磁性体の薄膜を形成被着することができ、高密
度磁気記録媒体の製造等に最適な対向ターゲット式スパ
ッタ装置に関する。
表面に強磁性体の薄膜を形成被着することができ、高密
度磁気記録媒体の製造等に最適な対向ターゲット式スパ
ッタ装置に関する。
従来、この種対向ターゲット式スパッタ装置は二極スパ
ック装置に比し薄膜形成速度が非常に大きく量産イヒに
適する利点を有するために種々開発されているが、その
基本的な構成は一対のターゲットをそのスバシタ面が空
間を隔てて平行に対面するように設けるとともに該ター
ゲットの夫々のスパッタ面周辺部外方に接地されたシー
ルドリングを覆設して、前記ターゲットにスパッタガス
及びある一定の磁界円にて直流電源により負の電圧を印
加することにより該ターゲットを陰極とし、該ターゲッ
トとシールドリング間にグロー放電（特に異音グロー放
電）を発生ならしめてスパッタ現象を行なわせ、これに
より前記ターゲット間空間部の側方へ該空間部と対面さ
せて設けた基板上にｉＩＱを形成すべく構成してなるも
のである。
ック装置に比し薄膜形成速度が非常に大きく量産イヒに
適する利点を有するために種々開発されているが、その
基本的な構成は一対のターゲットをそのスバシタ面が空
間を隔てて平行に対面するように設けるとともに該ター
ゲットの夫々のスパッタ面周辺部外方に接地されたシー
ルドリングを覆設して、前記ターゲットにスパッタガス
及びある一定の磁界円にて直流電源により負の電圧を印
加することにより該ターゲットを陰極とし、該ターゲッ
トとシールドリング間にグロー放電（特に異音グロー放
電）を発生ならしめてスパッタ現象を行なわせ、これに
より前記ターゲット間空間部の側方へ該空間部と対面さ
せて設けた基板上にｉＩＱを形成すべく構成してなるも
のである。
しかしながら、この従来の対向ターデフ１〜式スパッタ
装置に於いては、ターゲットに電圧を印加して高速スパ
ッタを行なう場合、該クーゲソ１−とシールドリング間
に生ずるスパックに最適な異常グロー放電からスパック
に不適なアーク放電への移行が頻繁に生じ、この結果前
記スパッタを安定して継続させることができないという
この種スパッタ装置にとって致命的な問題点が生じてい
たのである。また、このような問題点は特にＮｉフェラ
イトやＢａフェライト等の酸化物焼結体やその他の酸化
物、窒化物、及びガラスやアルミナ等の絶縁物のターゲ
ットを用いてスパッタを行なう場合に該スパックにより
発生する酸素又は窒素等の存在によって前記グロー放電
のアーク放電への移行が促進されるために、一層顕著な
ものとなっていたのである。
装置に於いては、ターゲットに電圧を印加して高速スパ
ッタを行なう場合、該クーゲソ１−とシールドリング間
に生ずるスパックに最適な異常グロー放電からスパック
に不適なアーク放電への移行が頻繁に生じ、この結果前
記スパッタを安定して継続させることができないという
この種スパッタ装置にとって致命的な問題点が生じてい
たのである。また、このような問題点は特にＮｉフェラ
イトやＢａフェライト等の酸化物焼結体やその他の酸化
物、窒化物、及びガラスやアルミナ等の絶縁物のターゲ
ットを用いてスパッタを行なう場合に該スパックにより
発生する酸素又は窒素等の存在によって前記グロー放電
のアーク放電への移行が促進されるために、一層顕著な
ものとなっていたのである。
尚、前記の如きグロー放電のアーク放電への移行を防止
せしめる手段としてスパッタガスのガス雰囲気圧を高く
設定することも考えられるが、そのように設定しても完
全に前記問題点を解決するに至らないばかりか、該スパ
ッタガスの雰囲気圧を高くすることによりスパックにて
基板上に形成される薄膜の不純物の含をが増大して、ス
パッタにより形成する薄膜の品質が大幅に低下するとい
う問題点が生ずるの、である。
せしめる手段としてスパッタガスのガス雰囲気圧を高く
設定することも考えられるが、そのように設定しても完
全に前記問題点を解決するに至らないばかりか、該スパ
ッタガスの雰囲気圧を高くすることによりスパックにて
基板上に形成される薄膜の不純物の含をが増大して、ス
パッタにより形成する薄膜の品質が大幅に低下するとい
う問題点が生ずるの、である。
本発明は上述の如き従来の問題点を解決することを課題
として発明されたもので、その目的とするところはター
ゲットの材質やスパッタガスの雰囲気圧に何ら影響され
ずスパッタ時に於けるグロー放電からのアーク放電への
移行を防止せしめることができ、もって従来全く困難と
されていた酸化物焼結体等のスパックをも可能ならしめ
るとともにスパッタガス雰囲気圧を低下ならしめて清浄
な薄膜形成を行なうことができる全く新規且つ有用な対
向ターゲット式スパフク装置を提供するにある。
として発明されたもので、その目的とするところはター
ゲットの材質やスパッタガスの雰囲気圧に何ら影響され
ずスパッタ時に於けるグロー放電からのアーク放電への
移行を防止せしめることができ、もって従来全く困難と
されていた酸化物焼結体等のスパックをも可能ならしめ
るとともにスパッタガス雰囲気圧を低下ならしめて清浄
な薄膜形成を行なうことができる全く新規且つ有用な対
向ターゲット式スパフク装置を提供するにある。
本発明は上記目的を達成するために構成されたもので、
その構成の要旨は、一対のターゲットをそのスパッタ面
が空間を隔てて平行に月面するように設けるとともに該
ターゲットの夫々のスパッタ面周辺部外方に接地された
シールドリングを覆設し、前記各ターゲットを陰極とす
べく電圧を印加することによりスパッタを行なわせ前記
ターゲット間空間部の側方へ該ターゲット間空間部と対
面させて設けた基板上に薄膜を形成すべく構成してなる
対向ターゲット式スパッタ装置に於し）て、前記各ター
ゲットを印加する印加電源を高周波電源にしてなるにあ
る。
その構成の要旨は、一対のターゲットをそのスパッタ面
が空間を隔てて平行に月面するように設けるとともに該
ターゲットの夫々のスパッタ面周辺部外方に接地された
シールドリングを覆設し、前記各ターゲットを陰極とす
べく電圧を印加することによりスパッタを行なわせ前記
ターゲット間空間部の側方へ該ターゲット間空間部と対
面させて設けた基板上に薄膜を形成すべく構成してなる
対向ターゲット式スパッタ装置に於し）て、前記各ター
ゲットを印加する印加電源を高周波電源にしてなるにあ
る。
すなわち、本発明はターゲットを印加する電源を従来の
直流電源より交流の高周波電源に改良せしめたものであ
り、該印加電源を直間ｉ電源とすれば、印加されるター
ゲットは高周波電源の弗素に短時間の一サイクル期間内
に負の高電位、零、又は正の電位となり、この結果前記
ターゲットとシールドリングとの間の放電が抑制される
こととなって、グロー放電からのアーク放電への移行が
スパッタガスの雰囲気圧やターゲットの材質等に何ら拘
わりなく完全に防止されるのである。
直流電源より交流の高周波電源に改良せしめたものであ
り、該印加電源を直間ｉ電源とすれば、印加されるター
ゲットは高周波電源の弗素に短時間の一サイクル期間内
に負の高電位、零、又は正の電位となり、この結果前記
ターゲットとシールドリングとの間の放電が抑制される
こととなって、グロー放電からのアーク放電への移行が
スパッタガスの雰囲気圧やターゲットの材質等に何ら拘
わりなく完全に防止されるのである。
本発明は上記の如き構成及び作用を有するために、次の
ような効果を有する。
ような効果を有する。
すなわち、本発明はターゲットの印加電源を高周波電源
にすることにより前記の如くターゲットとシールドリン
グとの間に生ずるグロー放電からのアーク放電への移行
をスバ・ツクガスの雰囲気圧やクーゲットの材質等に何
ら拘わりなく完全に防止することができるために、従来
に比しスパッタを高速にて長時間安定せしめた状態で行
なうことができるｋけではなく、従来全く困難とされて
いたフェライト等酸化物焼結体等の絶縁物、及びその他
の酸化物や窒化物等のスパッタを高速にて行なうことが
可能となった格別な効果を有する。
にすることにより前記の如くターゲットとシールドリン
グとの間に生ずるグロー放電からのアーク放電への移行
をスバ・ツクガスの雰囲気圧やクーゲットの材質等に何
ら拘わりなく完全に防止することができるために、従来
に比しスパッタを高速にて長時間安定せしめた状態で行
なうことができるｋけではなく、従来全く困難とされて
いたフェライト等酸化物焼結体等の絶縁物、及びその他
の酸化物や窒化物等のスパッタを高速にて行なうことが
可能となった格別な効果を有する。
また、本発明はスパッタガスの雰囲気圧に（”Ｉら拘わ
りなくそのスパックを安定ならしめることができるため
に、該スパッタガスの雰囲気圧を極力低下せしめること
により、基板上に形成する薄膜を非宙に清浄なものとし
て高品質とすることができる利点を有する。（尚、この
場合スパッタガスの雰囲気圧が低いと該スパッタガスの
イオン化が抑制されスパッタ速度が低速になると考えら
れるが、実際上はスパッタにより生ずるプラズマ中の二
次電子が高周波電界により加速され、該二次電子により
スパッタガスのイオン化が促進されるために、何らスパ
ッタ速度が低下することはないのである。） 以上のように、本発明は従来のターゲフト印加電源の直
流電源を高周波’ｉｉｓに変更しただけの非常に簡易な
構成にて、従来の問題点を解決すべく上記種々の効果を
有するに至ったもので、酸化物焼結体、その他の酸化物
、窒化物、又は絶縁物等のスパッタを行なって夫々垂直
磁気記録媒体用磁性薄膜、高密度磁気記録媒体用薄膜又
は光導波路等の形成を行なうことができるという極めて
画期的な実用的価値の多大なものである。
りなくそのスパックを安定ならしめることができるため
に、該スパッタガスの雰囲気圧を極力低下せしめること
により、基板上に形成する薄膜を非宙に清浄なものとし
て高品質とすることができる利点を有する。（尚、この
場合スパッタガスの雰囲気圧が低いと該スパッタガスの
イオン化が抑制されスパッタ速度が低速になると考えら
れるが、実際上はスパッタにより生ずるプラズマ中の二
次電子が高周波電界により加速され、該二次電子により
スパッタガスのイオン化が促進されるために、何らスパ
ッタ速度が低下することはないのである。） 以上のように、本発明は従来のターゲフト印加電源の直
流電源を高周波’ｉｉｓに変更しただけの非常に簡易な
構成にて、従来の問題点を解決すべく上記種々の効果を
有するに至ったもので、酸化物焼結体、その他の酸化物
、窒化物、又は絶縁物等のスパッタを行なって夫々垂直
磁気記録媒体用磁性薄膜、高密度磁気記録媒体用薄膜又
は光導波路等の形成を行なうことができるという極めて
画期的な実用的価値の多大なものである。
以下本発明の実施態様について図面に示した一実施例に
従って説明する。
従って説明する。
すなわち、図面に於いて１，１ａはターゲットホルダー
２，２ａに夫々保持させ空間部３を介して相互にそのス
パッタ面４，４ａを平行に対面させてなるＢａフェライ
トの一対のターゲットを夫々示す、 ５．５ａは前記タ
ーゲット１，１ａのスパッタ面４，４ａと僅かな間隔を
隔ててその周辺部外方に覆設してなるシールドリングを
夫々示し、該シールドリング５，５ａは前記ターゲット
ホルダー２，２ａと絶縁体６，６ａによ゛り絶縁して接
地させてなる。 ７．７ａは前記ターゲット１゜１８の
背面に設けた永久磁石を夫々示し、該磁石７゜７ａはタ
ーゲラＨ，ｌａのスパッタ面４．４ａに垂直方向の磁界
を発生させるべく夫々対向させて配置さセてなる。９は
基板を示し、該基板９はターゲット間空間部３の側方へ
該空間部３に対面さセて設けてなり、１０は該基板９を
適度に加熱するためのヒーターを示す、１１は前記ター
ゲラＨ，ｌａやシールドリング５．５ａ等を包囲する真
空槽を示す。１２は前記ターゲラｔ−１，ｌａを夫々陰
極とずべく印加する高周波電源を示す。
２，２ａに夫々保持させ空間部３を介して相互にそのス
パッタ面４，４ａを平行に対面させてなるＢａフェライ
トの一対のターゲットを夫々示す、 ５．５ａは前記タ
ーゲット１，１ａのスパッタ面４，４ａと僅かな間隔を
隔ててその周辺部外方に覆設してなるシールドリングを
夫々示し、該シールドリング５，５ａは前記ターゲット
ホルダー２，２ａと絶縁体６，６ａによ゛り絶縁して接
地させてなる。 ７．７ａは前記ターゲット１゜１８の
背面に設けた永久磁石を夫々示し、該磁石７゜７ａはタ
ーゲラＨ，ｌａのスパッタ面４．４ａに垂直方向の磁界
を発生させるべく夫々対向させて配置さセてなる。９は
基板を示し、該基板９はターゲット間空間部３の側方へ
該空間部３に対面さセて設けてなり、１０は該基板９を
適度に加熱するためのヒーターを示す、１１は前記ター
ゲラＨ，ｌａやシールドリング５．５ａ等を包囲する真
空槽を示す。１２は前記ターゲラｔ−１，ｌａを夫々陰
極とずべく印加する高周波電源を示す。
本実施例は以上の構成よりなり、次にその使用法並びに
作用について説明する。
作用について説明する。
すなわち、図面に示した状態に於いて、スパッタを行な
うには真空槽１１内部の真空排気を行なった後、別途該
真空槽１１内部へアルゴン等のスパッタガスを導入して
酸スパッタガス圧を低圧の所定圧に設定せしめ、その後
高周波電源によりターゲット１．ｌａを陰極とすべく印
加させるのである。
うには真空槽１１内部の真空排気を行なった後、別途該
真空槽１１内部へアルゴン等のスパッタガスを導入して
酸スパッタガス圧を低圧の所定圧に設定せしめ、その後
高周波電源によりターゲット１．ｌａを陰極とすべく印
加させるのである。
尚、その際の印加電源の電圧波形は高電圧域が正の電位
となる１０Ｍ１ｌｚの高周波である。従って、政商周波
電源により印加されたターゲラＨ，１ａは長期的な負電
位と短期的な正電位とを相互に一定周期にて繰返すこと
となり、該ターゲット１，１ａと。
となる１０Ｍ１ｌｚの高周波である。従って、政商周波
電源により印加されたターゲラＨ，１ａは長期的な負電
位と短期的な正電位とを相互に一定周期にて繰返すこと
となり、該ターゲット１，１ａと。
接地されたシールドリング５．５ａ間にはグロー放電（
特に昇宕グロー放電）が生じ、磁石７，７ａによりター
ゲラ）１．ｌａに対して垂直方向のυｉ界が形成されて
なる空間部３内に於いては前記ターゲット１゜′、ａＯ
金ＭＴＱ子、二次電子及びアルゴンガスイオン等の飛散
したプラズマ状態が発生するのである。
特に昇宕グロー放電）が生じ、磁石７，７ａによりター
ゲラ）１．ｌａに対して垂直方向のυｉ界が形成されて
なる空間部３内に於いては前記ターゲット１゜′、ａＯ
金ＭＴＱ子、二次電子及びアルゴンガスイオン等の飛散
したプラズマ状態が発生するのである。
タヘして、該プラズマ空間中の二次電子は該空間部ユニ
発生する高周波電界により加速されアルゴンガスの雰囲
気圧が低圧であるにも拘わらず該アルゴンガスのイオン
化を促進せしめ、よって該プラズマ空間内の全屈原子は
該空間内にて衝突を繰返しながら高速にて空間部３側方
の基板９上へ被着して、例えば垂直磁気記録媒体用とし
て最適な非常に清浄で高富度の磁性Ｍ膜が形成されるの
である。
発生する高周波電界により加速されアルゴンガスの雰囲
気圧が低圧であるにも拘わらず該アルゴンガスのイオン
化を促進せしめ、よって該プラズマ空間内の全屈原子は
該空間内にて衝突を繰返しながら高速にて空間部３側方
の基板９上へ被着して、例えば垂直磁気記録媒体用とし
て最適な非常に清浄で高富度の磁性Ｍ膜が形成されるの
である。
尚、前記スパッタ時に於いては、ターゲ・ノ目１１ａが
高周波電源の１サイクル期間に於ける超短時間内に於い
て一度だけ正の電位となるために、前記スパッタガスの
ガス圧が低圧でターゲット１．１ａの材質が酸化物焼結
体であるＢａフェライトであるにも拘わらず、従来の如
くグロー放電からのアーク放電への移行は抑制されてそ
の現象は全くなく、長時間に渡って安定したスパッタが
行なえるのである。
高周波電源の１サイクル期間に於ける超短時間内に於い
て一度だけ正の電位となるために、前記スパッタガスの
ガス圧が低圧でターゲット１．１ａの材質が酸化物焼結
体であるＢａフェライトであるにも拘わらず、従来の如
くグロー放電からのアーク放電への移行は抑制されてそ
の現象は全くなく、長時間に渡って安定したスパッタが
行なえるのである。
しかしながら、本発明は上記実施例の如くその高周波電
源の臼加する電圧や周波数が限定されるものではなく、
その高電圧域が電圧零であったり、あるいは負の高電圧
であっても上記実施例と略同様な顕著な効果を有するも
のであり、その具体的な電圧値又は電圧域を問うもので
はない。また、同様に周波数に関しても高周波として通
富定義されている周波数域であればよく、その具体的な
周波数を問うものではない、さらに、その高周波電源の
回路構成も上記実施例の如く限定されるものではない。
源の臼加する電圧や周波数が限定されるものではなく、
その高電圧域が電圧零であったり、あるいは負の高電圧
であっても上記実施例と略同様な顕著な効果を有するも
のであり、その具体的な電圧値又は電圧域を問うもので
はない。また、同様に周波数に関しても高周波として通
富定義されている周波数域であればよく、その具体的な
周波数を問うものではない、さらに、その高周波電源の
回路構成も上記実施例の如く限定されるものではない。
さらに、本発明に係る対向ターゲット１（′、スパック
装置はターゲットや基板の材質等は説明するまでもなく
上記実施例の如く限定されるものではな（、その他の本
発明を構成する各部の具体的構成は本発明の意図する範
囲内にて全て設計変更自在である。
装置はターゲットや基板の材質等は説明するまでもなく
上記実施例の如く限定されるものではな（、その他の本
発明を構成する各部の具体的構成は本発明の意図する範
囲内にて全て設計変更自在である。
図面は本発明に係る対向ターゲット式スパッタ装置の一
実施例を示す概略説明図。 １．１ａ・・・ターゲット ３・・空間部４．４ａ・・
・スパック面 ５，５ａ・・・シールドリング９・・・
基板 １２・・・高周波電源 出願人 株式会社大阪真空機器製作所 代理人 弁理士 藤 本 昇
実施例を示す概略説明図。 １．１ａ・・・ターゲット ３・・空間部４．４ａ・・
・スパック面 ５，５ａ・・・シールドリング９・・・
基板 １２・・・高周波電源 出願人 株式会社大阪真空機器製作所 代理人 弁理士 藤 本 昇
Claims (1)
- 一対のターゲットをそのスパック面が空間を隔てて平行
に対面するように設けるとともに該ターゲットの夫々の
スパック面周辺部外方に接地されたシールドリングを覆
設し、前記各ターゲットを陰極とすべく電圧を印加する
ことによりスパックを行なわせ前記ターゲット間空間部
の側方へ咳ターゲント間空間部と対面させて設けた基板
上に薄膜を形成すべく構成してなる対向ターゲット式ス
パンク装ｒに於いて、前記各ターゲットを印加する印加
電源を高周波電源にしてなることを特徴とする対向ター
ゲット式スパッタ装置・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15446283A JPS6046370A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 対向タ−ゲット式スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15446283A JPS6046370A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 対向タ−ゲット式スパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046370A true JPS6046370A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15584766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15446283A Pending JPS6046370A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 対向タ−ゲット式スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046370A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4784739A (en) * | 1986-12-26 | 1988-11-15 | Teijin Limited | Method of producing a thin film by sputtering and an opposed target type sputtering apparatus |
| US4842708A (en) * | 1982-02-16 | 1989-06-27 | Teijin Limited | Perpendicular magnetic recording medium, method for producing the same, and sputtering device |
| JP2010156018A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Masahiko Naoe | スパッタ装置 |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15446283A patent/JPS6046370A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842708A (en) * | 1982-02-16 | 1989-06-27 | Teijin Limited | Perpendicular magnetic recording medium, method for producing the same, and sputtering device |
| US4784739A (en) * | 1986-12-26 | 1988-11-15 | Teijin Limited | Method of producing a thin film by sputtering and an opposed target type sputtering apparatus |
| JP2010156018A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Masahiko Naoe | スパッタ装置 |
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