JPS61243167A

JPS61243167A - スパツタ装置

Info

Publication number: JPS61243167A
Application number: JP8204185A
Authority: JP
Inventors: Shunyo Kobayashi; 小林　春洋; Atsuji Sunada; 砂田　篤二; Toshio Tamaki; 田巻　敏雄
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1986-10-29

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】（産業上の利用分野）この発明は、基板の表面に薄膜を形成するスパッタ装置
に関する。

（従来の技術）従来のスパッタ装置は、ターゲットからあらゆる方向に
飛び出したスパッタ粒子を、基板上に付着させるように
していた。

（本発明が解決しようとする問題点）しかし、上記のようにした従来の装置によって形成され
た薄膜は、その特性が非常に悪くなっていた。

例えば、当該薄膜の抵抗値が本来の値よりも約１桁位高
かったり、表面の鏡面反射率が正常な場合よりも２０％
位低い等のことがあった。

また、コバルトと約２０％のクロームをスパッタして高
密度磁気記録に適する垂直磁気記録用媒体を作る場合に
も、良好な異方性を得ることが難しいという問題があっ
た。

これらの問題の原因は必ずした明らかではないが、だい
たい次のように推論できる。

すなわち、基板の垂直方向に大きなエネルギーを持つス
パッタ粒子が当該基板に沈着したとき、最も　密で良好
な特性を持った薄膜が成長することが知られている。

したがって、例えばアルゴンガスを用いたスパーツタに
おいて、そのときのスパッタ圧力が高いと、ターゲット
からスパッタした高エネルギーをもつ粒子がアルゴン分
子と衝突しやすくなるとともに、この衝突によってスパ
ッタ粒子のエネルギーが低下し、しかもこの粒子の運動
方向が変えられてしまう。

そのために、基板には低エネルギーのスパッタ粒子があ
らゆる方向から入射することになり、当該薄膜の諸特性
が非常に悪くなるということが考えられる。

この発明は、スパッタ粒子が高エネルギーを保持すると
ともに、基板に対してほぼ直角方向から付着するように
して、諸特性の優れた薄膜を成長させるスパッタ装置の
提供を目的にする。

（問題点を解決するための手段）この発明は、上記の目的を達成するために、ガス導入部
と排気部とを有する真空容器内に、ターゲットと基板と
を配置したスパッタ装置において、上記真空容器内の圧
力を、スパッタ粒子の平均自由行程が十分に長く保たれ
る程度に低くするとともに、１枚または数枚のガイド板
を基板に対してほぼ直角に設ける構造にしている。

（本発明の作用）この発明は上記のように構成したので、スパッタした粒
子が導入ガスの分子によって散乱されることがなく、し
かも基板に対して斜めに入射する成分が除去される。

（本発明の効果）したがって、この発明によれば、基板に対して垂直方向
に高エネルギー保持したスパッタ粒子が当該基板に入射
して付着するので、最良の特性を保持した薄膜を得るこ
とができる。

（本発明の実施例）第１〜３図に示した第１実施例は、ガス導入部と排気部
とを設けた図示していない真空容器内に、基板１を配置
するとともに、この基板１に対向してターゲット２を配
置している。

これら基板１とターゲット２との間に設けた飛散防止板
３には、基板１とほぼ一致する窓孔４を形成し、当該ス
パッタ粒子が基板１以外の箇所に付着するのを防止して
いる。

さらに、この飛散防止板３には、上記基板ｌに対してほ
ぼ直角にした複数のガイド板５を平行に設けているが、
このガイド板５の間隔見と高さｈとは、当該ターゲット
２の大きさ、あるいは基板１間の距離に応じて特定する
ようにしている。

しかして、当該真空容器にアルゴンガスを導入してスパ
ッタリングをすると、ターゲット２からスパッタされた
粒−子のうち、基板ｌに対する入射角θが小さいものは
、ガイド板５の作用で除去され、上記入射角θがある程
度大きいものだけが、基板１の表面に付着する。そして
、この入射角θが４５度以上の場合に、抵抗値や鏡面反
射率等の特性が良好な薄膜が得られることが実験的に確
かめられた。

例えば、モリブデンをターゲットに用い、その基板１へ
の入射角を４５度以上にしたときに形成される薄膜の抵
抗が約数１０１ＬΩ−ｃｍであったが、入射角θを４５
度以下にしたときの上記抵抗値は１Ｇ”　ルΩ−Ｃ層も
あった。

また、上記のように入射角θを４５度以上に保っても、
スパッタガスの圧力を高くすると、上記スパッタ粒子が
基板ｌに到達する以前にスパッタガスの分子と衝突する
ので、運動方向が変化するとともに、そのエネルギーも
低下してしまう。

そこで、本発明者らが実験を繰り返したところ、当該ス
パッタ粒子の平均自由行程をターゲット２と基板１との
間の距離より長くすれば、そのエネルギーが低下しない
ことを突止めた。

なお、ターゲット２と基板ｌとの距離を数Ｃ腸〜１０ｃ
鳳とし、モリブデンをターゲットにしてアルゴンガスを
用いて実験をしたところ、約５　Ｘ　１０＝　Ｔｏｒｒ
以下で上記平均自由行程を得ることができた。そして、
この５　Ｘ　１Ｏ−ａＴｏｒｒ以下になると、実際にも
当該薄膜の特性が悪くなった。

第４図に示した第２実施例は、飛散防止板３の窓孔４に
対して、ガイド板５を斜めに取付けたものである。

このようにガイド板５を斜めにすることで、縦方向と横
方向との両者の入射角を制限できるので、この第２実施
例は幅の広いターゲットに対して有効な手段になる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の第１実施例を示すもので、
第１図は真空容器を省略した状態における各構成要素の
配置図、第２図は飛散防止板とガ。イド板との斜視図、第３図はスパッタ粒子とガイド板と
の関係を示す原理図、第４図は第２実施例の飛散防止板
とガイド板とを示す平面図である。ｌ・・・基板、２・・・ターゲット、５・・・ガイド板
。

Claims

【特許請求の範囲】

ガス導入部と排気部とを有する真空容器内に、ターゲッ
トと基板とを配置したスパッタ装置において、上記真空
容器内の圧力は、スパッタ粒子の平均自由行程がターゲ
ットと基板の対向間隔よりも長く保たれる程度まで低く
するとともに、１枚または数枚のガイド板を、上記基板
に対してほぼ直角に設けたスパッタ装置。